【題目】水流星是一種常見的雜技項目,該運動可以簡化為細繩一端系著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運動模型。已知繩長為l,重力加速度為g,則(  )

A. 小球運動到最低點Q時,處于失重狀態(tài)

B. 小球初速度v0越大,則在PQ兩點繩對小球的拉力差越大

C. v0> 時,小球一定能通過最高點P

D. v0< 時,細繩始終處于繃緊狀態(tài)

【答案】CD

【解析】

小球在最高點繩子的拉力與重力的合力提供向心力,在最低點也是繩子的拉力與重力的合力提供向心力,可根據(jù)牛頓第二定律列式求解,同時小球從最高點運動得到最低點的過程中,只有重力做功,可運用動能定理列式求解

A項:小球在最低點時,重力與拉力的合力提供向心力,所以小球受到的拉力一定大于重力,小球處于超重狀態(tài),故A正確;

B項:設(shè)小球在最高點的速度為v1,最低點的速度為v2;由動能定理得:

最高點:

最低點:

聯(lián)立以上各式解得:,與小球的速度無關(guān),故B錯誤;

C項:球恰好經(jīng)過最高點P,速度取最小值,故只受重力,重力提供向心力:

解得:

小球以v0向上運動到最高點時:由動能定理得:

解得:

所以小球一定能夠過最高點,故C正確;

D項:若,設(shè)小球能夠上升的最大高度h:由機械能守恒得:

所以h<l,小球上升的最高點尚不到與O水平的高度,所以細繩始終處于繃緊狀態(tài),故D正確。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A,B是兩個相同的小燈泡,電阻均為R,R0是電阻箱,L是自感系數(shù)較大的線圈.當S閉合調(diào)節(jié)R0的阻值使電路穩(wěn)定時,AB亮度相同.則在開關(guān)S斷開時,下列說法中正確的是(  )

A. B燈立即熄滅

B. A燈一定將比原來更亮一些后再熄滅

C. R0R,則A燈立即熄滅

D. 有電流通過A燈,方向為ba

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【題目】如圖所示的速度選擇器水平放置,板長為L,兩板間距離也為L,兩板間分布著如圖所示的正交勻強電場與勻強磁場,一帶正電的粒子(不計重力)從兩板左側(cè)中點O處沿圖中虛線水平向右射入速度選擇器,恰好做勻速直線運動;若撤去磁場,保留電場,粒子以相同的速度從O點進入電場,恰好從上板極右邊緣b點離開場區(qū);若撤去電場,保留磁場,粒子以相同的速度從O點進入磁場,則粒子圓周運動的半徑為(

A. L B. 2L C. D.

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【題目】如圖,點光源位于S點,緊靠著點光源的正前方有一個小球A,光照射A球時在豎直屏幕上形成影子P,現(xiàn)打開高速數(shù)碼相機,同時將小球向著垂直于屏幕的方向水平拋出,小球的影像P在屏幕上移動情況即被數(shù)碼相機用連拍功能攝下來,該高速數(shù)碼相機每秒拍攝10次,空氣阻力忽略不計.

1)小球在空中運動過程中,水平方向做______ 運動,豎直方向做______ 運動.

2)小球的影像P在屏幕上移動情況應(yīng)當是圖乙中的______ (選填“a”“b”).

3)已知圖甲中點光源S與屏幕間的距離L=1.0m,根據(jù)圖乙中的相關(guān)數(shù)據(jù),可知小球A水平拋出的初速度為______ m/s.(g=9.8m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,用理想變壓器給變阻器R供電,設(shè)輸入交變電壓不變.當變阻器R上的滑動觸頭P向上移動時,圖中四只電表的示數(shù)和原線圈輸入功率P變化情況是( 。

A. V1不變,V2不變 B. V1不變,V2變大

C. A1變大,A2變小 D. P變小

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【題目】用波長為λ1λ2的單色光AB分別照射兩種金屬CD的表面單色光A照射兩種金屬時都能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象;單色光B照射時只能使金屬C產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,不能使金屬D產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象設(shè)兩種金屬的逸出功分別為WCWD則下列選項正確的是(  )

A. λ1>λ2,WC>WD

B. λ1>λ2,WC<WD

C. λ1<λ2,WC>WD

D. λ1<λ2,WC<WD

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【題目】如圖所示,半徑為L12 m的金屬圓環(huán)內(nèi)上、下半圓各有垂直圓環(huán)平面的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B1T。長度也為L1、電阻為R的金屬桿ab,一端處于圓環(huán)中心,另一端恰好搭接在金屬環(huán)上,繞著a端沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ωrad/s。通過導(dǎo)線將金屬桿的a端和金屬環(huán)連接到圖示的電路中(連接a端的導(dǎo)線與圓環(huán)不接觸,圖中的定值電阻R1R,滑片P位于R2的正中央,R2的總阻值為4R),圖中的平行板長度為L22 m,寬度為d2 m.圖示位置為計時起點,在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度v00.5 m/s向右運動,并恰好能從平行板的右邊緣飛出,之后進入到有界勻強磁場中,其磁感應(yīng)強度大小為B2,左邊界為圖中的虛線位置,右側(cè)及上下范圍均足夠大。(忽略金屬桿與圓環(huán)的接觸電阻、圓環(huán)電阻及導(dǎo)線電阻,忽略電容器的充放電時間,忽略帶電粒子在磁場中運動時的電磁輻射的影響,不計平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及帶電粒子的重力和空氣阻力)求:

1)在04 s內(nèi),平行板間的電勢差UMN

2)帶電粒子飛出電場時的速度;

3)在上述前提下若粒子離開磁場后不會第二次進入電場,則磁感應(yīng)強度B2應(yīng)滿足的條件。

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【題目】如圖所示,斜面高lm,傾角θ=30°,在斜面的頂點A以速度vo水平拋出一小球,小球剛好落于斜面底部B點,不計空氣阻力,g10m/s2,求

1)小球拋出的速度v0

2)小球在空中運動的時間t

3)小球在空中何時距斜面最遠.

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【題目】如圖所示,自由下落的小球從它接觸彈簧開始,到彈簧壓縮到最短的過程中,如果不計空氣阻力,并且彈簧的形變始終沒有超過彈性限度,則

A. 小球的速度一直減小 B. 小球的加速度先減小后增大

C. 小球的機械能一直減小 D. 小球的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和先增大后減小

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