15.如圖,表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪,小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦).初始時刻,A、B處于同一高度并恰好靜止?fàn)顟B(tài).剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑,則從剪斷輕繩到物塊著地,兩物塊( 。
A.落地時速率相同B.重力勢能的變化量相同
C.重力的平均功率不同D.A、B物體機(jī)械能都守恒

分析 剪斷輕繩前系統(tǒng)平衡,由得到兩個物體的質(zhì)量關(guān)系.剪斷輕繩后A自由下落,B沿斜面下滑,AB都只有重力做功,機(jī)械能守恒,從而可確定落地速度大小關(guān)系,由牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式可確定運(yùn)動時間的關(guān)系,從而分析重力的平均功率關(guān)系.

解答 解:設(shè)斜面傾角為θ,剪斷輕繩前系統(tǒng)平衡,所以mBgsinθ=mAg,所以mB>mA
AD、剪斷輕繩后A自由下落,B沿斜面下滑,A、B都只有重力做功,機(jī)械能都守恒.根據(jù)機(jī)械能守恒得:$\frac{1}{2}$mv2=mgh,v=$\sqrt{2gh}$
可知由于兩個物體下落的高度h相等,所以落地時速率相同.故AD正確.
B、重力勢能變化量△EP=mgh,由于A、B的質(zhì)量不相等,所以重力勢能變化不同,故B錯誤;
C、A運(yùn)動的時間為:t1=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$,所以A重力做功的平均功率為:PA=$\frac{{m}_{A}gh}{\sqrt{\frac{2h}{g}}}$
對B的運(yùn)動,有:$\frac{h}{sinθ}$=$\frac{1}{2}gsinθ{t}_{2}^{2}$,解得:t2=$\frac{1}{sinθ}$$\sqrt{\frac{2h}{g}}$,所以B重力做功的平均功率為:PB=$\frac{{m}_{B}gh}{\frac{1}{sinθ}\sqrt{\frac{2h}{g}}}$=$\frac{{m}_{B}gsinθ•h}{\sqrt{\frac{2h}{g}}}$,
而mBgsinθ=mAg,所以重力做功的平均功率相等,故C錯誤.
故選:AD.

點(diǎn)評 不計摩擦?xí)r往往根據(jù)機(jī)械能守恒定律研究物體的運(yùn)動.涉及時間時,往往根據(jù)牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合處理.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖(a)所示,AB是某電場中的一條電場線,若有一電子以某一初速度且僅在電場力的作用下,沿AB由點(diǎn)A運(yùn)動到點(diǎn)B,所經(jīng)位置的電勢隨距A點(diǎn)的距離變化的規(guī)律如圖(b)所示.以下說法正確的是( 。
A.該電場是勻強(qiáng)電場B.電子在A、B兩點(diǎn)的速度vA<vB
C.A、B兩點(diǎn)的電勢φA>φBD.電子在A、B兩點(diǎn)的電勢能EpA<EpB

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,O為一水平軸.細(xì)繩上端固定于O軸,下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球B,小球B與平臺的邊緣處接觸但無壓力,且處于靜止?fàn)顟B(tài).一個質(zhì)量為M=3.0kg的小球A以某一速度v0沿光滑平臺自左向右運(yùn)動與小球B發(fā)生正碰,碰后小球B在繩的約束下做圓周運(yùn)動,經(jīng)最高點(diǎn)時,繩上的拉力T恰好等于擺球的重力,而小球A落在水平地面的位置距平臺邊緣的水平距離S=0.8m.已知細(xì)繩長為l=0.6m,平臺高h(yuǎn)=0.80m,重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力.求:
(1)小球A在兩球碰撞后一瞬間的速度大小vA;
(2)小球B在兩球碰撞后一瞬間的速度大小vB;
(3)試通過計算分析,小球A、B間的碰撞屬于彈性碰撞還是非彈性碰撞?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,一均勻帶電+Q的圓板,在過其圓心c垂直于圓板的直線上有a、b、d三點(diǎn),a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷.已知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零,靜電力常量為k,則d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為( 。
A.k$\frac{Q+q}{{R}^{2}}$B.k$\frac{9Q+q}{9{R}^{2}}$C.k$\frac{10q}{9{R}^{2}}$D.k$\frac{3Q}{{R}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊,當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時,連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩剛好被拉直(繩中張力為零).已知物塊與轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是其重力的k倍,當(dāng)繩中張力達(dá)到8kmg時,繩子將被拉斷.求:
(1)轉(zhuǎn)盤的角速度為ω1=$\sqrt{\frac{kg}{2r}}$時,繩中的張力T1;
(2)轉(zhuǎn)盤的角速度為ω1=$\sqrt{\frac{3kg}{2r}}$時,繩中的張力T2;
(3)要將繩拉斷,轉(zhuǎn)盤的最小轉(zhuǎn)速ωmin

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.某物理小組做“研究物體平拋運(yùn)動規(guī)律”的實(shí)驗(yàn).
(1)在實(shí)驗(yàn)中,正確的操作是BCE.
A.為保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確,先在斜槽的滑道上涂抹一些潤滑油,以減小小球與槽的摩擦力
B.固定斜槽時其底部末端的切線必須水平是為了保證小球的運(yùn)動軌跡是一條平拋曲線
C.在坐標(biāo)紙上畫坐標(biāo)時,要選定斜槽底部末端在豎直向上方向上加上小球半徑所在位置作為平拋運(yùn)動坐標(biāo)原點(diǎn),再畫出x、y軸
D.實(shí)驗(yàn)中每次必須由靜止釋放小球,但釋放的位置可以不同,記錄小球位置的凹槽(或木條)一定得嚴(yán)格地等距離下移
E.記錄小球通過不同位置的點(diǎn)后,用平滑的曲線畫出運(yùn)動軌跡,舍棄個別偏差較大的點(diǎn)
(2)一次用閃光照相方法研究平拋運(yùn)動規(guī)律時,由于某種原因,只拍到了部分方格背景及小球的3個瞬時位置A、B、C,如圖所示,A、B位置在豎直方向相距3格,B、C位置在豎直方向相距5格,每格長度為5cm,則小球做平拋運(yùn)動過程中從A到B的時間為0.1s,小球做平拋運(yùn)動的初速度大小為1m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示電路,已知燈泡a、R1、R2、R3的電阻和電源的內(nèi)阻為R,線圈L的直流電阻為零,現(xiàn)燈泡正常發(fā)光.由于電路出現(xiàn)故障,燈泡亮度發(fā)生變化,以下說法正確的是(  )
A.如果R2或R3短路,燈泡亮度將突然增加,電源輸出功率最終減小
B.如果R2或R3短路,燈泡亮度將突然減弱,電源效率最終減小
C.如果R1短路,燈泡亮度逐漸增加,電源輸出功率最終增大
D.如果R1短路,燈泡亮度逐漸減弱,路端電壓最終減小

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4.如圖所示,把一質(zhì)量為0.5kg的電動玩具車,放在質(zhì)量為1kg的帶有光滑輪子的小車上,當(dāng)接通玩具車的電源,使它相對與小車以0.5m/s的速度運(yùn)動時,小車如何運(yùn)動?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,在傾角為θ的斜面上有一質(zhì)量為m的光滑球被豎直的擋板擋住,則球?qū)π泵娴膲毫椋ā 。?nbsp;
A.mgB.mgtgθC.$\frac{mg}{cosθ}$D.mgcosθ

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