4.如圖所示,半徑為R的光滑半圓形碗放置在水平桌面上,有質(zhì)量分別為m和2m的小球A和B(可視為質(zhì)點(diǎn)),之間用一長為$\sqrt{2}$R的輕桿相連.開始時(shí)將A提至碗邊緣處,B恰好在碗底內(nèi)表面最低處,現(xiàn)將A、B由靜止釋放,則(  )
A.在A、B運(yùn)動(dòng)的過程中,系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.A球下降,B球上升,B球可上升至碗另一側(cè)邊緣處
C.A球下降,B球上升,B球可上升的最高點(diǎn)與碗邊緣的高度差為$\frac{3}{5}$R
D.在A下降過程中,A、B間輕桿一直對A做負(fù)功

分析 對AB組成的系統(tǒng),只有重力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律分析B球能否到達(dá)碗另一側(cè)邊緣處.根據(jù)機(jī)械能守恒定律求B球上升的最高點(diǎn)與碗邊緣的高度差
.對A球運(yùn)用動(dòng)能定理即可求解桿對A球所做的功.

解答 解:A、在A、B運(yùn)動(dòng)的過程中,A、B組成的系統(tǒng)只有重力做功,機(jī)械能守恒,故A正確.
B、若B球上升至碗另一側(cè)邊緣處,由于B的質(zhì)量大于A的質(zhì)量,則系統(tǒng)的重力勢能增加,機(jī)械能增加,違反了機(jī)械能守恒定律,不可能,故B錯(cuò)誤.
C、設(shè)B球上升的最高點(diǎn)與碗邊緣的高度差為h,此時(shí)OB與豎直方向的夾角為θ.根據(jù)機(jī)械能守恒得:
  mgRsinθ-2mgR(1-cosθ)=0
由幾何關(guān)系有:h=Rcosθ
聯(lián)立得:h=$\frac{3}{5}$R,故C正確.
D、在A下降過程中,對A,由動(dòng)能定理得:W+mgRsinθ=0,可知輕桿一直對A做負(fù)功,故D正確.
故選:ACD.

點(diǎn)評 本題主要考查了機(jī)械能守恒定律以及動(dòng)能定理的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能選取適當(dāng)?shù)难芯繉ο,選擇機(jī)械能守恒進(jìn)行解答.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.一帶電粒子射入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷電場中,粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線abc所示,圖中虛線為同心圓弧,表示電場的等勢面,不計(jì)粒子的重力,可以判斷出此帶電粒子( 。
A.一直受到靜電斥力作用B.在a點(diǎn)和在c點(diǎn)的速度相同
C.在b點(diǎn)的速度大于在a點(diǎn)的速度D.在b點(diǎn)的電勢能大于在a點(diǎn)電勢能

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15.如圖所示,正方形導(dǎo)線框abcd,每邊長為L,ab邊的質(zhì)量為m,且質(zhì)量分布均勻,其它邊質(zhì)量不計(jì),導(dǎo)線框的總電阻為R,cd邊與光滑固定轉(zhuǎn)軸OO′相連,線框可繞OO′軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)將線框拉至水平位置,由靜止開始釋放,經(jīng)時(shí)間t,ab邊到達(dá)最低點(diǎn),此時(shí)ab邊的角速度為ω.不計(jì)空氣阻力.求:
(1)在t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q為多少;
(2)在最低點(diǎn)時(shí)ab邊受到ca邊的拉力大。
(3)在t時(shí)間內(nèi)線框中產(chǎn)生的熱量.

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12.如圖為用頻閃攝影方法拍攝的小球作平拋運(yùn)動(dòng)的照片,小球在運(yùn)動(dòng)過程中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示.下列說法正確的是( 。
A.若已知小方格的邊長,可求得平拋的初速度
B.若已知小方格的邊長,可求得頻閃周期
C.若已知小方格的邊長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋汕蟮胊、b、c、d任一點(diǎn)的速度
D.若已知小方格的邊長和頻閃周期,可以求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/td>

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19.如圖,光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng),在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間OO1O1′O′矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B,一質(zhì)量為m,電阻為r的導(dǎo)體棒ab,垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場左邊界相距d0,現(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由靜止開始運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場后開始做減速運(yùn)動(dòng),在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì)).求:
(1)導(dǎo)體棒ab在離開磁場右邊界時(shí)的速度;
(2)棒ab在剛進(jìn)入磁場時(shí)加速度的大。
(3)棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個(gè)回路所消耗的電能;
(4)定性畫出導(dǎo)體棒ab從開始運(yùn)動(dòng)到離開磁場過程的v-t圖象.

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9.某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上確定的A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),其相鄰點(diǎn)間的距離如圖1所示,每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s.

①試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,計(jì)算出打B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度,并將各個(gè)速度值填入下式(數(shù)值保留到小數(shù)點(diǎn)后第三位)vB=0.400m/s,vC=0.479m/s,vD=0.560m/s,vE=0.640m/s,vF=0.685m/s.
②將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在圖2所示的坐標(biāo)線上,并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線.

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16.質(zhì)量為m的物體放在水平地面上,在與水平面成θ角的拉力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t速度達(dá)到v,在這段時(shí)間內(nèi)拉力F和重力mg沖量大小分別是( 。
A.Ft,0B.Ftcosθ,0C.Ft,mgtD.mv,0

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13.質(zhì)量為m的物體,在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),保持F1、F2不變,僅將F3的方向改變90°(大小不變)后,物體可能做(  )
A.加速度大小為$\frac{{F}_{3}}{m}$的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.加速度大小為$\frac{\sqrt{2}{F}_{3}}{m}$的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.加速度大小為$\frac{\sqrt{2}{F}_{3}}{m}$的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
D.勻速直線運(yùn)動(dòng)

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14.一簡諧橫波沿x軸正向傳播,在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,此時(shí)該波剛傳到x=8m處,再經(jīng)過3.8s時(shí),P質(zhì)點(diǎn)第5次出現(xiàn)波峰.下列說法正確的是(  )
A.t=0時(shí)P點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸正方向
B.該波的波速為5m/s
C.再經(jīng)過△t=1.6s,x=2m處的質(zhì)點(diǎn)向前傳播△x=8m
D.再經(jīng)過△t=1.4s,坐標(biāo)為x=16m處的質(zhì)點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰

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