5.如圖所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩穿過小孔.繩的兩端分別拴有一小球C和一質(zhì)量為m的物體B,在物體B的下端還懸掛有一質(zhì)量為3m的物體A.使小球C在水平板上以小孔為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定時(shí),圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R.現(xiàn)剪斷A與B之間的繩子,穩(wěn)定后,小球以2R的半徑在在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的( 。
A.剪斷A、B間的繩子后,B和C組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加
B.剪斷A、B間的繩子后,小球C的機(jī)械能不變
C.剪斷A、B間的繩子后,物體B對(duì)小球做功為-mgR
D.剪斷A、B間的繩子前,小球C的動(dòng)能為2mgR

分析 剪斷繩子后,對(duì)B和C組成的系統(tǒng),只有繩子的拉力和B的重力對(duì)系統(tǒng)做功,所以B和C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.小球做圓周運(yùn)動(dòng)靠拉力提供向心力,剪斷繩子前,繩子的拉力等于A和B的重力之和;剪斷繩子后,繩子的拉力等于B物體的重力,根據(jù)牛頓第二定律求出C的線速度的大小,得到C的動(dòng)能大小

解答 解:A、剪斷連接A、B的繩子后,對(duì)B和C組成的系統(tǒng),只有B的重力對(duì)系統(tǒng)做功,所以B和C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.故A錯(cuò)誤;
B、剪斷連接A、B的繩子后,C的運(yùn)動(dòng)半徑增大的過程中,繩子的拉力對(duì)C做負(fù)功,C的機(jī)械能減小,故B錯(cuò)誤;
C、D、剪斷連接A、B的繩子前,根據(jù)牛頓第二定律得:T=3mg+mg=mC$\frac{{v}_{c}^{2}}{R}$,C的動(dòng)能 EkC=$\frac{1}{2}$m${v}_{c}^{2}$
聯(lián)立兩式得;EkC=2mgR
剪斷連接A、B的繩子后,根據(jù)牛頓第二定律得:T′=mg=mC$\frac{{v}_{c}^{′2}}{2R}$,C的動(dòng)能 EkC′=$\frac{1}{2}m{v}_{c}^{′2}$
聯(lián)立兩式得;EkC′=mgR.則物體B對(duì)小球做功為-mgR,故C,D正確
故選:CD

點(diǎn)評(píng) 該題本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源,知道剪斷繩子后,對(duì)B和C組成的系統(tǒng),只有B的重力對(duì)系統(tǒng)做功,所以B和C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

15.水平地面上方空間存在著范圍足夠大的水平勻強(qiáng)電場(chǎng),一個(gè)光滑絕緣的部分圓周軌道豎直固定在某位置,如圖所示,圓周平面與電場(chǎng)方向平行,AB為直徑,與豎直方向的夾角θ=45°,圓周軌道內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為+q的小球在A點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài).若給小球一個(gè)初速度,使小球在豎直平面內(nèi)做逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)離開圓周軌道,飛行一段時(shí)間后垂直打在地面上.已知圓周軌道半徑為R.圓心O到地面的距離為$\sqrt{2}$R.
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向.
(2)求小球脫離軌道B點(diǎn)后直至落地所用的時(shí)間.
(3)小球出發(fā)時(shí)在A點(diǎn)對(duì)軌道造成的壓力是多大.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖甲所示,在xOy平面內(nèi)有足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向豎直向上,電場(chǎng)強(qiáng)度E=40N/C.在y軸左側(cè)平面內(nèi)有足夠大的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示(不考慮磁場(chǎng)變化所產(chǎn)生電場(chǎng)的影響),15π s后磁場(chǎng)消失,選定磁場(chǎng)垂直紙面向里為正方向.在y軸右側(cè)平面內(nèi)分布一個(gè)垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),半徑r=0.3m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.8T,且圓的左側(cè)與y軸始終相切.T=0時(shí)刻,一質(zhì)量m=8×10-4 kg、電荷量q=+2×10-4 C的微粒從x軸上xP=-0.8m處的P點(diǎn)以速度v=0.12m/s沿x軸正方向射入,經(jīng)時(shí)間t后,從y軸上的A點(diǎn)進(jìn)入第一象限并正對(duì)磁場(chǎng)圓的圓心.穿過磁場(chǎng)后擊中x軸上的M點(diǎn).(g取10m/s2、π=3,最終結(jié)果保留2位有效數(shù)字)求:

(1)A點(diǎn)的坐標(biāo)yA及從P點(diǎn)到A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.
(2)M點(diǎn)的坐標(biāo)xM
(3)要使微粒在圓形磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角最大,應(yīng)如何移動(dòng)圓形磁場(chǎng)?請(qǐng)計(jì)算出最大偏轉(zhuǎn)角.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

13.如圖所示,在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)的方向平行于y軸向下;在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于紙面向外.有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由電場(chǎng)左側(cè)平行于x軸射入電場(chǎng).質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上A點(diǎn)時(shí),速度方向與x軸的夾角為φ,A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d.接著,質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),并垂直于OC飛離磁場(chǎng).不計(jì)重力影響.若OC與x軸的夾角為φ,求
(1)試畫出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡,并求出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大;
(3)粒子剛水平進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)距離原點(diǎn)O的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

20.一長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平傳送帶沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),其轉(zhuǎn)動(dòng)速度v滿足$\sqrt{\frac{gL}{4}}$≤v≤2$\sqrt{gL}$,傳送帶的最右端與一摩擦可忽略不計(jì)的水平導(dǎo)軌相切,在水平導(dǎo)軌的某位置有一豎直的擋板,如圖所示.現(xiàn)有一可以視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的物塊以水平向右的初速度v0=$\sqrt{2gL}$從傳送帶的最左端沖上傳送帶,物塊經(jīng)過一段時(shí)間滑上水平導(dǎo)軌與豎直擋板發(fā)生碰撞,碰后物塊的速度反向、大小變?yōu)榕銮暗?\frac{1}{2}$.已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,重力加速度為g.求:
(1)物塊與擋板碰撞時(shí)的速度大。
(2)物塊與擋板碰撞后的運(yùn)動(dòng)過程中,物塊對(duì)傳送帶的相對(duì)位移△x大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.下列說法中不正確的是(  )
A.電阻A與阻值無窮大的電阻B并聯(lián),電阻不變
B.電阻A與導(dǎo)線B(不計(jì)電阻)并聯(lián),總電阻為零
C.并聯(lián)電路中任一支路的電阻都大于總電阻
D.并聯(lián)電路某一支路開路,總電阻為無窮大

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.某同學(xué)在做測(cè)金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,取一根粗細(xì)均勻的、長(zhǎng)度為 L 的康銅絲,先用螺旋測(cè)微器測(cè)出康銅絲的直徑 d;然后由伏安法測(cè)出康銅絲的電阻;最后求出康銅絲的電阻率.
(1)測(cè)康銅絲的直徑時(shí)螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖甲所示,可知康銅絲的直徑 d=0.281 mm.

(2)圖乙是測(cè)量康銅絲電阻的原理圖,根據(jù)原理圖在圖丙所示的實(shí)物圖中畫出連線.
(3)利用上面的電路圖測(cè)出的電阻值比真實(shí)值偏小 (填“偏大”或“偏小”),這種誤差叫作系統(tǒng) 誤差(填“偶然”或“系統(tǒng)”).
(4)若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,通過多次測(cè)量求平均值的方法得到康銅絲的電阻值為R,請(qǐng)寫出求康銅絲的電阻率的表達(dá)式為$\frac{πRd7ym1wp^{2}}{4L}$ (用 L、d、R 等已知字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.下列說法中正確的是(  )
A.交流電的頻率越高,電感器對(duì)電流的阻礙越明顯
B.電感器對(duì)交流電沒有阻礙
C.電感器對(duì)交流電有阻礙作用
D.以上說法都不對(duì)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

15.如圖為一直升機(jī)垂直起飛過程的v-t圖象,則直升機(jī)運(yùn)動(dòng)中有幾個(gè)不同性質(zhì)的過程,計(jì)算飛機(jī)能達(dá)到的最大高度及25s時(shí)飛機(jī)的高度.

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同步練習(xí)冊(cè)答案