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6.如圖所示,半徑為R的金屬環(huán)豎直放置,環(huán)上套有一質(zhì)量為m的小球,小球開(kāi)始時(shí)靜止于最低點(diǎn).現(xiàn)使小球以初速度v0=6Rg沿環(huán)上滑,小球運(yùn)動(dòng)到環(huán)的最高點(diǎn)時(shí)與環(huán)恰無(wú)作用力,則小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中( �。�
A.小球的機(jī)械能守恒
B.小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)金屬環(huán)的壓力是7mg
C.小球在最高點(diǎn)時(shí),重力的功率是mggR
D.小球的機(jī)械能不守恒,且克服摩擦力做的功是0.5mgR

分析 小球運(yùn)動(dòng)到環(huán)的最高點(diǎn)與環(huán)恰無(wú)作用力,由重力提供向心力,列式可求出小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度.在最低點(diǎn),根據(jù)向心力公式即可求解小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)金屬環(huán)的壓力.小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中,運(yùn)用動(dòng)能定理列式求出克服摩擦力所做的功.重力的功率由公式P=mgvy分析.

解答 解:A、小球在最高點(diǎn)與環(huán)作用力恰為0時(shí),設(shè)速度為v,
則 mg=mv2R,解得:v=gR
從最低點(diǎn)到最高點(diǎn),由動(dòng)能定理得:
-mg•2R-W=12mv2-12mv20,又v0=6Rg
解得:W=0.5mgR,所以機(jī)械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR,故A錯(cuò)誤,D正確.
B、在最低點(diǎn),根據(jù)向心力公式得:N-mg=mv20R,解得:N=7mg,則由牛頓第三定律知,小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)金屬環(huán)的壓力是7mg,故B正確;
C、小球小球在最高點(diǎn)時(shí),重力方向與速度方向垂直,重力的功率為零,故C錯(cuò)誤.
故選:BD

點(diǎn)評(píng) 本題考查了機(jī)械能守恒定律、向心力公式以及動(dòng)能定理的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們明確圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)的臨界條件,知道重力功率與豎直分速度有關(guān).

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:解答題

16.如圖所示的電路中.電源的電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)阻r=0.5Ω,外電阻R1=2Ω,R2=3Ω,滑動(dòng)變阻器R3=5Ω.在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P從a滑到b的過(guò)程中,求:
(1)電路中電壓表的示數(shù)的最大值;
(2)電源的最大輸出功率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

17.力的合成應(yīng)該遵循平行四邊形法則.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.如圖所示,光滑固定的豎直桿上套有小物塊a,不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)大小可忽略的定滑輪連接小物塊a和小物塊b,虛線cd水平.現(xiàn)由靜止釋放兩物塊,物塊a從圖示位置上升,并恰好能到達(dá)c處.在此過(guò)程中,若不計(jì)摩擦和空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.物塊a到達(dá)c點(diǎn)時(shí)加速度為零
B.物塊a到達(dá)c點(diǎn)時(shí)物塊b速度最大
C.繩拉力對(duì)物塊b先做負(fù)功后做正功
D.繩拉力對(duì)物塊b做的功等于物塊b機(jī)械能的變化量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的14光滑圓管軌道ABCD,其A點(diǎn)與圓心等高,D點(diǎn)為最高點(diǎn),今使質(zhì)量為m的小球自A點(diǎn)正上方h高處由靜止釋放,且從A處進(jìn)入圓管軌道并經(jīng)過(guò)D點(diǎn)剛好落回A點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是( �。�
A.只要h>R小球就會(huì)落回到A點(diǎn)
B.當(dāng)h≥5R4時(shí)小球一定過(guò)最高點(diǎn)D并落回到A點(diǎn)
C.當(dāng)小球剛好落回到A點(diǎn)時(shí)小球在D點(diǎn)所受的彈力大小為mg2,方向向上
D.若將圓管改成光滑圓軌道,只要調(diào)整h的大小,小球從D點(diǎn)出來(lái)后也能落到A點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.如圖所示,測(cè)力計(jì)與水平桌面平行,拉力從零逐漸增大,拉力為15N時(shí),木塊不動(dòng);拉力為19N時(shí),木塊恰好要被拉動(dòng);木塊做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力為18N.木塊與桌面間的滑動(dòng)摩擦力和最大靜摩擦力分別是(  )
A.18N、19NB.15N、19NC.15N、19ND.19N、18N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.某型號(hào)的艦載飛機(jī)在航空母艦的跑道上加速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2,所需的起飛速度為60m/s,求:
(1)若航空母艦靜止且不使用彈射裝置,艦載飛機(jī)從靜止到起飛所需的時(shí)間;
(2)若航空母艦靜止且使用彈射裝置,要求該飛機(jī)滑行200m后起飛,彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有多大的初速度;
(3)若航空母艦不使用彈射系統(tǒng),要求飛機(jī)在航空母艦甲板上滑行250m后達(dá)到起飛速度起飛,可以先讓航空母艦沿飛機(jī)起飛方向以某一速度勻速航行,則這個(gè)速度至少為多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖,四個(gè)虛線框均為正方形,A、B分別表示兩個(gè)電阻RA、RB的U-I圖線,則(  )
A.RA=4RBB.RB=4 RA
C.當(dāng)A、B中的電流相等時(shí),UA=4UBD.當(dāng)A、B中的電壓相等時(shí),IB=4IA

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置探究“動(dòng)能定理”.圖中小車內(nèi)可放置砝碼,實(shí)驗(yàn)中,小車被制動(dòng)停止時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz.
(1)實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下:
①實(shí)驗(yàn)前先將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高,使小車剛好能沿木板勻速下滑;
②在小車中放入砝碼,讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連在小車后端,用細(xì)線連接小車和鉤碼;
③將小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先接通電源,后釋放小車,小車拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn),關(guān)閉電源;
④改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)③的操作.
(2)如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、…,可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值x,求出對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v,則D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度值為xD=8.15cm,D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度大小為vD=0.54m/s.
(3)下表是某同學(xué)在改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量時(shí)得到的數(shù)據(jù).其中M是小車質(zhì)量M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和,|v22-v12|是紙帶上某兩點(diǎn)速度的平方差,可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量△Ek;F是鉤碼所受重力的大小,W是以上兩點(diǎn)間F所做的功.
次數(shù)M/kg|v22-v12|/(m2/s-2△Ek/JF/NW/J
10.5000.760.1900.4900.210
20.5001.650.4130.9800.430
30.5002.400.6001.4700.630
41.0002.401.2002.4501.240
51.0002.841.4202.9401.470
由上表數(shù)據(jù)可以看出,W總是大于△Ek,其主要原因是鉤碼的重力大于小車實(shí)際受到的拉力造成了誤差.

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