20.如圖所示,半徑為R的半圓弧形光滑軌道開(kāi)口向上固定在水平面上,其中,O為圓心,A,B在同一水平線上,OC為豎直半徑.質(zhì)量分別為m、2m的光滑小球被固定于長(zhǎng)度恰為R的輕質(zhì)桿兩端,再將桿球裝置放于軌道中,且將其向右推至m球剛好在C處.若無(wú)初速釋放后桿球僅限于豎直軌道平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),且不計(jì)其他阻力,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.當(dāng)2m小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中,兩球與地球組成系統(tǒng)的重力勢(shì)能減小
B.當(dāng)2m小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),其運(yùn)動(dòng)速度剛好為零
C.m球在C點(diǎn)左側(cè)能上升的最大高度將高于2m球在圖中的初始高度
D.從釋放桿球到m球第一次達(dá)最大高度的過(guò)程,2m球的機(jī)械能將增大

分析 根據(jù)兩個(gè)小球重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系分析當(dāng)2m小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中,兩球與地球組成系統(tǒng)的重力勢(shì)能的變化情況,對(duì)整體,只有重力對(duì)其做功,整體機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律分析即可.

解答 解:A、當(dāng)2m小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中,m小球運(yùn)動(dòng)到2m釋放時(shí)的高度,則2m小球重力勢(shì)能的減小量大于m小球重力勢(shì)能增加量,所以兩球與地球組成系統(tǒng)的重力勢(shì)能減小,故A正確;
B、兩小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,對(duì)整體,只有重力對(duì)其做功,整體機(jī)械能守恒,當(dāng)2m小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),整體的重力勢(shì)能減小,則動(dòng)能增大,所以兩球運(yùn)動(dòng)速度都不為零,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)兩球速度減為零時(shí),m球在C點(diǎn)左側(cè)上升到最大高度,根據(jù)整體機(jī)械能守恒可知,m球在C點(diǎn)左側(cè)能上升的最大高度將高于2m球在圖中的初始高度,故C正確;
D、從釋放桿球到m球第一次達(dá)最大高度的過(guò)程,m球的機(jī)械能增大,則2m球的機(jī)械能減小,故D錯(cuò)誤.
故選:AC

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析兩小球的受力情況與運(yùn)動(dòng)情況,明確到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),速度為零,難度適中.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.本實(shí)驗(yàn)中,采取下列哪些方法和步驟可以減小實(shí)驗(yàn)誤差 (  )
A.兩個(gè)分力F1、F2間的夾角越大越好B.拉橡皮筋的細(xì)繩要稍長(zhǎng)一些
C.實(shí)驗(yàn)中,彈簧秤必須與木板平行D.讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧秤刻度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(  )
A.如圖甲所示,導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動(dòng)
B.如圖乙所示,條形磁鐵插入線圈中不動(dòng)時(shí)
C.如圖丙所示,小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng),開(kāi)關(guān)S一直接通時(shí)
D.如圖丙所示,小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng),開(kāi)關(guān)S一直接通,當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.下列所說(shuō)的運(yùn)動(dòng)不可能發(fā)生的是( 。
A.速度變化量很大,加速度卻很小
B.物體的加速度恒定不變且不為零,速度也恒定不變
C.速度方向?yàn)檎铀俣确较驗(yàn)樨?fù)
D.速度越來(lái)越大,加速度越來(lái)越小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖所示,物體靜止在水平桌面上,物體對(duì)水平桌面的壓力( 。
A.就是物體所受的重力B.壓力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的
C.大小等于物體的重力D.壓力是由于物塊的形變而產(chǎn)生的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)刻波形圖如圖中的實(shí)線所示,此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn),t=0.6s時(shí)刻,這列波剛好傳到Q點(diǎn),波形如圖中的虛線所示,a、b、c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn),則以下說(shuō)法正確的是( 。
A.這列波的波速為16.7 m/s
B.這列波的周期為0.8 s
C.從t=0時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)平衡 位置時(shí),恰好是$\frac{1}{3}$s這個(gè)時(shí)刻
D.在t=0.5 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

11.圖甲為某種速度選擇器示意圖(圖乙是該裝置的俯視圖),加速電場(chǎng)右側(cè)是一半徑為R的接地豎直金屬圓筒,它與加速電場(chǎng)靠的很近,圓筒可繞豎直中心軸以某一角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).O1、O2為加速電場(chǎng)兩極板上的小孔,O3、O4為圓筒直徑兩端的小孔,豎直熒光屏abcd與直線O1O2平行,且到圓筒的豎直中心軸的距離OP=3R.粒子源發(fā)出,某種粒子經(jīng)電場(chǎng)加速進(jìn)入圓筒(筒內(nèi)加一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,通過(guò)圓筒的小孔打到光屏上產(chǎn)生亮斑,即被選中.整個(gè)裝置處于真空室中,不計(jì)粒子重力及粒子間相互作用.

(1)若開(kāi)始時(shí)圓筒靜止且圓筒內(nèi)不加磁場(chǎng),當(dāng)加速電壓調(diào)為U0時(shí),初速度不計(jì)的帶電粒子從小孔O1進(jìn)入加速電場(chǎng),沿直線O1、O2、O3、O、O4最終從O4射出.測(cè)得粒子在圓筒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0,求該粒子的比荷$\frac{q}{m}$;
(2)若調(diào)節(jié)加速電壓到某一值時(shí),帶電粒子從Q3進(jìn)入圓筒,經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)在圓筒旋轉(zhuǎn)不到一周的時(shí)間內(nèi)從Q4射出,恰好打到光屏的P點(diǎn),求圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω;
(3)保持ω不變,僅調(diào)整加速電場(chǎng)的電壓,可以使該粒子以不同的速度射入圓筒,若在光屏上形成的亮斑范圍為Q1P=PQ2=$\sqrt{3}$R,求達(dá)到光屏的粒子所對(duì)應(yīng)的速率v的范圍.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖所示,水面上方20m處有一定滑輪,用繩系住一只船.船離岸的水平距離為20$\sqrt{3}$m,岸上的人用3m/s的速度勻速將繩收緊,( 。
A.開(kāi)始時(shí)船的速度$\frac{{3\sqrt{3}}}{2}$m/sB.5s內(nèi)船前進(jìn)了15m
C.5s時(shí)繩與水面的夾角為60°D.5s時(shí)船的速率為5m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.關(guān)于速度和加速度,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.物體的速度為零時(shí),其加速度也一定為零
B.物體的加速度為零時(shí),其速度一定為零
C.物體的速度增大時(shí),其加速度可能不變
D.物體的加速度減小時(shí),其速度一定減小

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