如圖所示,圓心在O點、半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上,C端裝有輕質(zhì)定滑輪,OC與OA的夾角為60°,軌道最低點A與桌面相切.一足夠長的輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的兩小球(均可視為質(zhì)點),掛在圓弧軌道邊緣C的定滑輪兩邊,開始時m1位于C點,然后從靜止釋放.不計一切摩擦.則(    )

A.在m1由C點下滑到A點的過程中兩球速度大小始終相等
B.在m1由C點下滑到A點的過程中重力對m1做功的功率先增大后減少
C.若m1恰好能沿圓弧下滑到A點,則m1=2m2
D.若m1恰好能沿圓弧下滑到A點,則m1=3m2

BC

解析試題分析:球m1沿圓弧運動,其速度方向為圓弧的切線方向,由于繩不可伸長,因此球m2的速度大小應(yīng)等于球m1的速度沿繩方向的分量大小,球m1速度的另一個分量則為垂直于球m1與C點連線(繩)方向,故選項A錯誤;根據(jù)瞬時功率的表達式可知,球m1的重力對m1做功的功率為P=m1gvy,其中vy是指球m1的瞬時速度沿豎直方向的分量,在C點處兩球速度都為零,即球m1的重力對m1做功的功率為零,在A點時,球m1的速度為水平方向,因此其豎直分量為零,即球m1的重力對m1做功的功率也為零,而在C到A之間的任一位置,P≠0,故選項B正確;在整個運動過程中,系統(tǒng)機械能守恒,若m1恰好能沿圓弧下滑到A點,則當(dāng)球m1到達A點時,兩球的速度都為零,故在A、C兩點處,球m1減少的重力勢能等于球m2增加的重力勢能,有:m1gR(1-cos60°)=m2gR,解得:m1=2m2,故選項C正確;選項D錯誤。
考點:本題主要考查了運動的合成與分解、機械能守恒定律的應(yīng)用,以及瞬時功率的計算問題,屬于中檔偏高題。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,分別用恒力F1、F2將質(zhì)量為m的物體,由靜止開始,沿相同的、固定、粗糙斜面由底端推到頂端,F(xiàn)1沿斜面向上,F(xiàn)2沿水平方向.已知兩次所用時間相等,則在兩個過程中(   )

A.物體加速度相同B.恒力F1、F2對物體做功相同
C.物體克服摩擦力做功相同D.物體機械能增量相同

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

汽車在水平直線公路上行駛,它受到的阻力大小不變,若發(fā)動機的功率保持恒定,汽車在加速行駛的過程中,它的牽引力F和加速度a的變化情況是(        )

A.F逐漸減小,a也逐漸減小
B.F逐漸增大,a逐漸減小
C.F逐漸減小,a逐漸增大
D.F逐漸增大,a也逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上,使其既具有牽引動力,又可以載客,這樣的客車車廂叫做動車。而動車組是幾節(jié)自帶動力的車廂(動車)加幾節(jié)不帶動力的車廂(也叫拖車)編成一組,如圖所示,假設(shè)動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比,每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等,每節(jié)動車的額定功率都相等。若2節(jié)動車加6節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為120 km/h,則9節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為

A.120 km/hB.240 km/h
C.360 km/hD.480 km/h

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,一傾角為α高為h的光滑斜面,固定在水平面上,一質(zhì)量為m的小物塊從斜面的頂端由靜止開始滑下,滑到底端時速度的大小為vt,所用時間為t,則物塊滑至斜面的底端時,重力的瞬時功率及重力的沖量分別為(   )

A.、0B.mgvt、mgtsinα
C.mgvtcosα、mgtD.mgvtsinα、mgt

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

將一只蘋果斜向上拋出,蘋果在空中依次飛過三個完全相同的窗戶1、2、3,圖中曲線為蘋果在空中運行的軌跡。若不計空氣阻力的影響,以下說法中正確的是:(   )
 

A.蘋果通過第1個窗戶所用的時間最長
B.蘋果通過第3個窗戶的平均速度最大
C.蘋果通過第1個窗戶重力所做的功最多
D.蘋果通過第3個窗戶重力的平均功率最小

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖,在場強大小為E的勻強電場中,一根不可伸長的絕緣細(xì)線一端拴一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶負(fù)電小球,另一端固定在O點。把小球拉到使細(xì)線水平的位置A,然后將小球由靜止釋放,小球沿弧線運動到細(xì)線與水平成θ=60°的位置B時速度為零。以下說法正確的是(     )

A.小球重力與電場力的關(guān)系是mg=Eq
B.小球重力與電場力的關(guān)系是Eq=mg
C.球在B點時,細(xì)線拉力為T=mg
D.球在B點時,細(xì)線拉力為T=2Eq

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

位于水平面上的物體在水平恒力F1作用下,做速度為v1的勻速運動;若作用力變?yōu)樾毕蛏系暮懔2,物體做速度為v2的勻速運動,且F1與F2功率相同。則可能有(    )

A.F2=F1,v1>v2B.F2=F1,v1<v2
C.F2>F1,v1>v2D.F2<F1,v1<v2

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

一木塊沿著固定在地面上的高度相同、傾角不同的三個光滑斜面從頂端由靜止滑下,則三次沿斜面滑到底端的過程中(    )

A.重力的平均功率相同
B.所用時間相同
C.沿傾角大的斜面滑到斜面底端時重力的瞬時功率大
D.滑到斜面底端時動能相同,速度相同

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同步練習(xí)冊答案