20．如圖所示，圓心在O點，半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60°，軌道最低點a與桌面相切．一不可伸長的輕繩兩端系著質(zhì)量分別為m和4m的小球A和B（均可視為質(zhì)點），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時，B位于c點，從靜止釋放，設(shè)輕繩足夠長，不計一切摩擦，則在B球由c下滑到a的過程中（　�。�
A．小球A的機(jī)械能一直增加
B．重力對小球B做功的功率一直不變
C．小球B經(jīng)過a點時的速度大小為$\sqrt{\frac{8}{19}gR}$
D．小球B經(jīng)過a點時的速度大小為$\sqrt{\frac{2}{5}gR}$

分析 在B球由c下滑到a的過程中，繩子的拉力對A球做正功，可以知道A球的機(jī)械能增加．根據(jù)公式P=mgvcosα分析B球重力的功率如何變化．根據(jù)兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒和兩球的速度關(guān)系列式求小球B經(jīng)過a點時的速度大小．

解答 解：A、在B球由c下滑到a的過程中，繩子的拉力一直對A球做正功，由功能原理可知，A球的機(jī)械能一直增加．故A正確．
B、重力瞬時功率公式為P=mgvcosα，α是重力與速度的夾角．一開始B球是由靜止釋放的，所以B球在開始時重力的功率為零．B球運動到a點時，α=90°，重力的功率也為零，所以重力對小球B做功的功率先增大后減小，故B錯誤．
CD、設(shè)小球B經(jīng)過a點時的速度大小為v1，此時A球的速度大小為v2．則有：
v2=v1cos30°
由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：
4mgR（1-cos60°）=mgR+$\frac{1}{2}×4m{v}_{1}^{2}+\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$
聯(lián)立解得 v1=$\sqrt{\frac{8}{19}gR}$．故C正確，D錯誤．
故選：AC

點評 本題解題的關(guān)鍵是對兩個小球運動情況的分析，知道兩球沿繩子方向的分速度大小相等以及系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，豎直放置的玻璃粗細(xì)均勻，內(nèi)壁光滑，瓶口處有閥門K，瓶內(nèi)有a、b兩部分用活塞分開的空氣，活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S．開始時，打開閥門與周圍大氣相連，活塞靜止時，a、b的長度分別為2L、L，周圍大氣壓強(qiáng)為p0；現(xiàn)通過閥門K，不斷向b中充入空氣，活塞緩慢移動，整個過程中空氣溫度不變，瓶口處空氣體積可以忽略，把空氣當(dāng)成理想氣體．當(dāng)活塞向上移動的距離為0.5L，求：
（1）a中空氣的壓強(qiáng)
（2）b中充入的空氣與充氣前b中空氣的質(zhì)量之比．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．一個處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子，當(dāng)它自發(fā)躍遷到較低能級時（　�。�
A．總共發(fā)出六種頻率不同的光子
B．從n=4躍遷到n=3時，發(fā)出的光子的波長最小
C．從n=4直接躍遷到n=2時，發(fā)出可見光的光子
D．從n=4直接躍遷到n=1時，發(fā)出的光子的波長最長

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．半徑為R的半圓柱形玻璃磚的橫截面如圖所示，O為圓心，光線Ⅰ沿半徑方向從a處射人玻璃后，恰在O點發(fā)生全反射．另一條光線Ⅱ平行于光線Ⅰ從最高點b射人玻璃磚后，折射到MN上的d點，測得Od=$\frac{1}{4}$R．則玻璃磚的折射率為（　�。�
A．n=$\sqrt{17}$B．n=2C．$\root{4}{17}$D．n=3

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，邊長為L的正方形單匝線圈abcd，電阻r，外電路的電阻為R，a、b的中點和cd的中點的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊界線上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若線圈從圖示位置開始，以角速度ω繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，則以下判斷正確的是（　�。�
A．圖示位置線圈中的感應(yīng)電動勢最大為Em=BL2ω
B．閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=$\frac{1}{2}$BL2ωcosωt
C．線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=$\frac{π{B}^{2}ω{L}^{4}R}{4（R+r）^{2}}$
D．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中，流過電阻R的電荷量為q=$\frac{2B{L}^{2}}{R+r}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示為磁懸浮列車模型，質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在粗糙水平地面上，絕緣板底座與水平地面間動摩擦因數(shù)μ1=0.1．磁場中的正方形金屬框ABCD為動力源，其質(zhì)量m=1kg，邊長為1m，電阻為$\frac{1}{16}$Ω，與絕緣板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4，OO′為AD、BC的中點．在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動的周期性變化磁場，圖中B1、B2的指向分別為各自的正方向．OO′CD區(qū)域內(nèi)磁場如圖a所示，CD恰在磁場邊緣以外；OO′BA區(qū)域內(nèi)磁場如圖b所示，AB恰在磁場邊緣以內(nèi)．若絕緣板足夠長且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，以向右為運動的正方向，g=10m/s2．則金屬框從靜止釋放后（　�。�
A．若金屬框固定在絕緣板上，0～1S內(nèi)和1S～2S內(nèi)金屬框的加速度均為3m/s2
B．若金屬框固定在絕緣板上，0～1S內(nèi)金屬框的加速度為3m/s2，1S～2S內(nèi)金屬框的加速度為-3m/s2
C．若金屬框不固定，0～1S內(nèi)，金屬框的加速度為4m/s2，絕緣板仍靜止
D．若金屬框不固定，0～1S內(nèi)，金屬框的加速度為4m/s2，絕緣板的加速度為2m/s2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，兩塊很大的平行導(dǎo)體板MN、PQ產(chǎn)生豎直向上的勻強(qiáng)電場，兩平行導(dǎo)體板與一半徑為r的單匝線圈連接，在線圈內(nèi)有一方向垂直線圈平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為$\frac{△{B}_{1}}{△t}$的勻強(qiáng)磁場B1．在兩導(dǎo)體板之間還存在有理想邊界的勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)磁場分為Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域，其邊界為MN、ST、PQ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B2，方向如圖所示，Ⅰ區(qū)域高度為d1，Ⅱ區(qū)域的高度為d2．一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球從MN板上方的O點由靜止開始下落，穿過MN板的小孔進(jìn)入復(fù)合場后，恰能做勻速圓周運動，Ⅱ區(qū)域的高度d2足夠大，帶電小球在運動中不會與PQ板相碰，重力加速度為g．
（1）求線圈內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率；
（2）若帶電小球運動后恰能回到O點，求帶電小球釋放時距MN的高度h．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖是雙人花樣滑冰運動中男運動員拉著女運動員做圓錐擺運動的精彩場面．當(dāng)女運動員恰好離開冰面時，伸直的身體與豎直方向偏角為θ，重心位置做勻速圓周運動的半徑為r，已知女運動員的質(zhì)量為m，求男運動員對女運動員的拉力大小及女運動員轉(zhuǎn)動的周期．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．用伏安法測電阻R有兩種連接方式，現(xiàn)測量阻值約為10Ω的電阻．使用的安培表內(nèi)阻為100Ω．使用的伏特表用的內(nèi)阻是10kΩ，關(guān)于測量電路的選擇，下列說法正確的是（　　）
A．應(yīng)采用內(nèi)接法測量，且測量值大于真實值
B．應(yīng)采用內(nèi)接法測量，且測量值小于真實值
C．應(yīng)采用外接法測量，且測量值大于真實值
D．應(yīng)采用外接法測量，且測量值小于真實值

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案