【題目】如圖所示,為一彈性輕繩,一端固定于點,一端連接質(zhì)量為的小球,小球穿在豎直的桿上。輕桿一端固定在墻上,一端為定滑輪。若繩自然長度等于,初始時在一條水平線上,小球從點由靜止釋放滑到點時速度恰好為零。已知、兩點間距離為,的中點,小球在點時彈性繩的拉力為,小球與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5,彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是( 。

A.小球在點時速度最大

B.若在點給小球一個向上的速度,小球恰好能回到點,則

C.小球在階段損失的機(jī)械能等于小球在階段損失的機(jī)械能

D.點沒有固定,桿在繩的作用下以為軸轉(zhuǎn)動,在繩與點分離之前,的線速度等于小球的速度沿繩方向分量

【答案】AD

【解析】

A.設(shè)當(dāng)小球運動到某點時,彈性繩的伸長量是,小球受到如圖所示的四個力作用:

其中

正交分解,則

的豎直分量

據(jù)牛頓第二定律得

解得

即小球的加速度先隨下降的距離增大而減小到零,再隨下降的距離增大而反向增大,據(jù)運動的對稱性(豎直方向可以看作單程的彈簧振子模型)可知,小球運動到的中點時,加速度為零,速度最大,A正確;

B.對小球從運動到的過程,應(yīng)用動能定理得

若在點給小球一個向上的速度,小球恰能從點回到點,應(yīng)用動能定理得

聯(lián)立解得

,

B錯誤;

C.除重力之外的合力做功等于小球機(jī)械能的變化,小球在段所受繩子拉力豎直分量較小,則小球在段時摩擦力和彈力做的負(fù)功比小球在段時摩擦力和彈力做的負(fù)功少,小球在階段損失的機(jī)械能小于小球在階段損失的機(jī)械能,C錯誤;

D.繩與點分離之前點做圓周運動,線速度(始終垂直于桿)大小等于小球的速度沿繩方向的分量,D正確。

故選AD。

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】在車輛碰撞實驗中,質(zhì)量為4m的大車與質(zhì)量為m的小車沿同一直線相向而行,在碰前瞬間大車和小車的速度大小分別為v2v,碰撞后小車沿反方向運動,大車運動的方向不變,并且大車經(jīng)過時間t停止運動。已知碰撞過程的時間很短,碰撞后兩車都處于制動狀態(tài),兩車與地面之間的動摩擦因數(shù)均為,重力加速度大小為g。求:

(1)碰撞后瞬間大車的速度大小和碰撞后大車滑行的最大距離。

(2)碰撞過程中小車受到的沖量大小。

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【題目】如圖所示,分別在MN兩點固定放置帶電荷量分別為+Q-qQ>q)的點電荷,以MN連線的中點O為圓心的圓周上有AB、C、D四點。以下判斷正確的是(  )

A.A點的電場強(qiáng)度小于B點的電場強(qiáng)度

B.C點的電場強(qiáng)度方向跟D點的電場強(qiáng)度方向相同

C.A、C兩點間的電勢差等于AD兩點間的電勢差

D.試探電荷+qA點的電勢能大于在B點的電勢能

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【題目】如圖所示,一面積為Sn匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連接成閉合回路,金屬線圈的電阻也為R,導(dǎo)線的電阻不計。線圈內(nèi)存在一個方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加且變化率為k的磁場。電阻兩端并聯(lián)一對水平放置的平行金屬板,金屬板長為L、極板間距為,極板間電場均勻分布。現(xiàn)有一粒子以大小為的初速度從下極板左邊緣飛入板間,粒子恰好從上極板右邊緣水平飛出,粒子重力不計,求:

(1)粒子的帶電性質(zhì)及與水平極板間的夾角θ

(2)若保持大小不變但改變的方向,使得帶電粒子恰能沿極板中央軸線水平飛出,則需要把磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率調(diào)整為原來的多少倍。

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【題目】如圖所示,理想變壓器的原線圈接在的交流電源上,原線圈上接有的電阻,副線圈接有的負(fù)載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是(  )

A.副線圈輸出交流電的周期為

B.電流表的讀數(shù)為

C.電壓表的讀數(shù)為

D.若將替換為電阻為的二極管,電流表、電壓表讀數(shù)均不發(fā)生變化

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組利用頻閃照相的方法在暗室中用“滴水法”測重力加速度的大小,當(dāng)頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率時,看到一串仿佛固定不動的水滴懸在空中。已知水滴下落的時間間隔為。

(1)若頻閃間隔,剛好離開水龍頭的水滴記為第1滴,測得此時第3滴和第4滴的間距為,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>______(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(2)若將頻閃間隔調(diào)整到,則水滴在視覺上的運動情況為_____(填“向上運動”“靜止”或“向下運動”)。

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為2kg的木板M放置在足夠大光滑水平面上,其右端固定一輕質(zhì)剛性豎直擋板,能承受的最大壓力為4N,質(zhì)量為1kg的可視為質(zhì)點物塊m恰好與豎直擋板接觸,已知M、m間動摩擦因數(shù)=0.5,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。初始兩物體均靜止,某時刻開始M受水平向左力F作用,FM位移關(guān)系為F=3+0.5x,重力加速度g=10m/s2,關(guān)于M、m的運動,下列表述正確的是( )

A.m的最大加速度為5m/s2

B.m獲得的最大速度無法求解

C.當(dāng)F剛作用時,豎直擋板對m就有彈力作用

D.當(dāng)M運動位移為24m過程中,F所做的功為216J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在同一條平直公路上同向運動,它們的速度v隨時間t變化的關(guān)系如圖所示,已知在時刻兩車并排,下列說法正確的是( 。

A.時刻,甲、乙兩車再次并排行駛

B.時刻,甲、乙兩車的運動方向相反

C.時間內(nèi),甲、乙兩車間的距離逐漸減小

D.時間內(nèi)的某時刻,甲、乙兩車的加速度相等

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【題目】一簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=時刻,該波的波形圖如圖(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是

A. 質(zhì)點Q的振動圖像與圖(b)相同

B. t=0時刻,質(zhì)點P的速率比質(zhì)點Q的大

C. t=0時刻,質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大

D. 平衡位置在坐標(biāo)原點的質(zhì)點的振動圖像如圖(b)所示

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