【題目】如圖所示,一異形軌道由粗糙的水平部分和光滑的四分之一圓弧部分組成,置于光滑的水平面上,如果軌道固定,將可視為質(zhì)點和物塊從圓弧軌道的最高點由靜止釋放,物塊恰好停在水平軌道的最左端。如果軌道不固定,仍將物塊雄圓弧軌道的最高點由靜止釋放,下列說法正確的是(  )

A. 物塊與軌道組成的系統(tǒng)機械能不守恒,動量守恒

B. 物塊與軌道組成的系統(tǒng)機械能守恒,動量不守恒

C. 物塊仍能停在水平軌道的最左端

D. 物塊將從軌道左端沖出水平軌道

【答案】C

【解析】

根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化情況分析系統(tǒng)的機械能是否守恒.對照動量守恒條件:合外力為零,分析系統(tǒng)的動量是否守恒.系統(tǒng)水平方向不受外力,水平方向動量守恒,由水平動量守恒和能量守恒列式分析物塊停止的位置.

軌道不固定時,物塊在軌道的水平部分時因摩擦產(chǎn)生內(nèi)能,所以系統(tǒng)的機械能不守恒。物塊在軌道的圓弧部分下滑時,合外力不為零,動量不守恒,故AB錯誤。設(shè)軌道的水平部分長為L.軌道固定時,根據(jù)能量守恒定律得 mgR=μmgL;軌道不固定時,設(shè)物塊與軌道相對靜止時共同速度為v,在軌道水平部分滑行的距離為x。取向左為正方向,根據(jù)水平動量守恒得:0=(M+m)v,則得 v=0;根據(jù)能量守恒定律得:mgR=(M+m)v2+μmgx,聯(lián)立解得 x=L,所以物塊仍能停在水平軌道的最左端,故C正確,D錯誤。故選C。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用水平向右、大小為F的恒力將一滑塊從傾角為θ的固定斜面底端勻速拉到斜面頂端。已知斜面長為s,滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,則下列判斷正確的是

A. 恒力F對滑塊做功為FssinθB. 恒力F對滑塊做功為Fscosθ

C. 滑塊的質(zhì)量為D. 滑塊的質(zhì)量為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,置于水平地面上質(zhì)量為m的物體,在豎直拉力F作用下,由靜止開始向上運動,其動能E與距地面高度h的關(guān)系如圖乙所示,已知重力加速度為空氣阻力不計。下列說法正確的是

A. 0~h0過程中,F大小始終為mg

B. 0~h0h0~2h0過程中,F做功之比為21

C. 0~2h0過程中,物體的機械能不斷增加

D. 2h0~3.5h0過程中,物體的機械能不斷減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某電場在直角坐標(biāo)系中的電場線分布情況如圖所示,O、P、M、N為電場中的四個點,其中PM在一條電場線上,則下列說法正確的是( )

A. M點的場強小于N點的場強

B. M點的電勢高于N點的電勢

C. 將一負(fù)電荷由O點移到M點電勢能增加

D. 將一正電荷由P點無初速釋放,僅在電場力作用下,可沿PM電場線運動到M

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在豎直平面內(nèi)有一個半圓形軌道ABC,半徑為R,如圖所示,A、C兩點的連線水平,B點為軌道最低點其中AB部分是光滑的,BC部分是粗糙的有一個質(zhì)量為m的乙物體靜止在B處,另一個質(zhì)量為2m的甲物體從A點無初速度釋放,甲物體運動到軌道最低點與乙物體發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,碰撞后結(jié)合成一個整體,甲乙構(gòu)成的整體滑上BC軌道,最高運動到D點,ODOB連線的夾角甲、乙兩物體可以看作質(zhì)點,重力加速度為g,求:

(1)甲物與乙物體碰撞過程中,甲物體受到的沖量.

(2)甲物體與乙物體碰撞后的瞬間,甲乙構(gòu)成的整體對軌道最低點的壓力.

(3)甲乙構(gòu)成的整體從B運動到D的過程中,摩擦力對其做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某發(fā)電機輸出的交流電壓如圖所示,經(jīng)理想變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸送,最后經(jīng)理想變壓器降壓后輸送給用戶.則下列說法中正確的是(  )

A. 發(fā)電機輸出交流電壓的有效值為500 V

B. 用戶獲得的交流電壓頻率為50 Hz

C. 若增加用戶用電負(fù)載的數(shù)量,輸電線上損失的功率將增加

D. 若增加升壓變壓器原線圈的匝數(shù),輸電線上損失的功率將減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在測量金屬絲電阻率的實驗中,可供選用的器材如下:

待測金屬絲:Rx(阻值約4 Ω,額定電流約0.5 A);

電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ);

電流表A1(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.2 Ω);

電流表A2(量程3 A,內(nèi)阻約0.05 Ω);

電源E1(電動勢3 V,內(nèi)阻不計);

電源E2(電動勢12 V,內(nèi)阻不計);

滑動變阻器R(最大阻值約20 Ω);

螺旋測微器;毫米刻度尺;開關(guān)S;導(dǎo)線.

(1)螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為________mm.

(2)若滑動變阻器采用限流接法,為使測量盡量精確,電流表應(yīng)選_______、電源應(yīng)選________(均填器材代號),連接電路時電流表采用_______(內(nèi)接法、外接法).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小船勻速橫渡一條河流,當(dāng)船頭垂直對岸方向航行時,在出發(fā)點10min到達(dá)對岸下游120m處,若船頭保持與河岸成α角向上游航行,在出發(fā)12.5min到達(dá)正對岸,求:

(1)水流的速度,

(2)船在靜水中的速度,

(3)河的寬度,

(4)船頭與河岸間的夾角α

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,航空母艦上的水平起飛跑道長度L=160m.一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機從跑道的始端開始,在大小恒為F=1.2×105N的動力作用下,飛機做勻加速直線運動,在運動過程中飛機受到的平均阻力大小為Ff=2×104N.飛機可視為質(zhì)點,取g=10m/s2.求:

1)飛機在水平跑道運動的加速度大。

2)若航空母艦靜止不動,飛機加速到跑道末端時速度大小;

3)若航空母艦沿飛機起飛的方向以10m/s勻速運動,飛機從始端啟動到跑道末端離開.這段時間內(nèi)航空母艦對地位移大。

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