游樂場中有一種叫“空中飛椅”的設(shè)施，其基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋，若將人和座椅看成質(zhì)點，簡化為如圖7所示的模型，其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動，已知繩長為l，質(zhì)點的質(zhì)量為m，轉(zhuǎn)盤靜止時懸繩與轉(zhuǎn)軸間的距離為d。讓轉(zhuǎn)盤由靜止逐漸加速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一段時間后質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動，此時繩與豎直方向的夾角為θ，不計空氣阻力及繩重，繩子不可伸長，則質(zhì)點從靜止到做勻速圓周運動的過程中，繩子對質(zhì)點做的功為(　　)

圖7

A.mg(d＋lsin θ)tan θ＋mgl(1－cos θ)

B.mgd tan θ＋mgl(1－cos θ)

C.mg(d＋lsin θ)tan θ

D.mgdtan θ


A　由于質(zhì)點做勻速圓周運動，有mgtan θ＝m，所以質(zhì)點做勻速圓周運動時的動能為Ek＝mv2＝mg(d＋lsin θ)tan θ，設(shè)靜止時質(zhì)點的重力勢能為零，則此時質(zhì)點的重力勢能為WG＝mgl(1－cos θ)，由能量守恒知質(zhì)點從靜止到做勻速圓周運動的過程中，繩子對質(zhì)點做的功全部轉(zhuǎn)化成質(zhì)點的機械能，所以選項A正確。


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


關(guān)于摩擦力對物體做功，下述幾種論斷正確的是(    )

 A．滑動摩擦力對物體一定做負(fù)功；                     B．靜摩擦力不可能對物體做功；

 C．滑動摩擦力既可對物體做負(fù)功，也可以對物體做正功； D．靜摩擦力對物體一定做負(fù)功。

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剎車距離是衡量汽車安全性能的重要參數(shù)之一。如圖1所示的圖線1、2分別為甲、乙兩輛汽車在緊急剎車過程中的剎車距離l與剎車前的車速v的關(guān)系曲線，已知緊急剎車過程中車與地面間是滑動摩擦。據(jù)此可知，下列說法中正確的是(　　)

圖1

A．甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車的剎車性能好

B．乙車與地面間的動摩擦因數(shù)較大，乙車的剎車性能好

C．以相同的車速開始剎車，甲車先停下來，甲車的剎車性能好

D．甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快，甲車與地面間的動摩擦因數(shù)較大

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖6所示，質(zhì)量、初速度大小都相同的A、B、C三個小球，在同一水平面上，A球豎直上拋，B球以傾斜角θ斜向上拋，空氣阻力不計，C球沿傾角為θ的光滑斜面上滑，它們上升的最大高度分別為hA、hB、hC，則(　　)

圖6

A．hA＝hB＝hC                                      B．hA＝hB<hC

C．hA＝hB>hC                                        D．hA＝hC>hB

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科目：高中物理 來源： 題型：


2013年2月15日中午12時30分左右，俄羅斯車?yán)镅刨e斯克州發(fā)生天體墜落事件。根據(jù)俄緊急情況部的說法，墜落的是一顆隕石。這顆隕石重量接近1萬噸，進入地球大氣層的速度約為4萬英里每小時，隨后與空氣摩擦而發(fā)生劇烈燃燒，并在距離地面上空12至15英里處發(fā)生爆炸，產(chǎn)生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度過程中，其質(zhì)量不變，則(　　)

圖1

A．該碎片在空中下落過程中重力做的功等于動能的增加量

B．該碎片在空中下落過程中重力做的功小于動能的增加量

C．該碎片在陷入地下的過程中重力做的功等于動能的改變量

D．該碎片在整個過程中克服阻力做的功等于機械能的減少量

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如圖12所示，光滑半圓弧軌道半徑為R，OA為水平半徑，BC為豎直直徑。一質(zhì)量為m的小物塊自A處以某一豎直向下的初速度滑下，進入與C點相切的粗糙水平軌道CM上。在水平軌道上有一輕彈簧，其一端固定在豎直墻上，另一端恰位于軌道的末端C點(此時彈簧處于自然狀態(tài))。若物塊運動過程中彈簧最大彈性勢能為Ep，且物塊被彈簧反彈后恰能通過B點。已知物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，求：

圖12

(1)物塊離開彈簧剛進入半圓軌道時對軌道的壓力FN的大��；

(2)彈簧的最大壓縮量d；

(3)物塊從A處開始下滑時的初速度v0。

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水平面上A、B、C三點固定著三個電荷量為Q的正點電荷，將另一質(zhì)量為m的帶正電的小球(可視為點電荷)放置在O點，OABC恰構(gòu)成一棱長為L的正四面體，如圖5所示。已知靜電力常量為k，重力加速度為g，為使小球能靜止在O點，小球所帶的電荷量為(　　)

圖5

A.                                               B.

C.                                          D.

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如圖11所示，A、B兩點所在的圓半徑分別為r1和r2，這兩個圓為同心圓，圓心處有一帶電為＋Q的點電荷，內(nèi)外圓間的電勢差為U，一電子僅在電場力作用下由A運動到B，電子經(jīng)過B點時速度為v，若電子質(zhì)量為m，帶電荷量為e，求：

圖11

(1)電子經(jīng)過B點時的加速度大��；

(2)電子在A點時的速度大小v0。

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如圖所示，用細(xì)線拴住一個質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做 勻速圓周運動，細(xì)線與豎直方向間的夾角為θ，關(guān)于小球的受力情況，下列說法正確的是（　�。�

　

A．

小球受到重力、線的拉力和向心力三個力作用

　

B．

向心力是細(xì)線的拉力和小球所受重力的合力

　

C．

小球的向心力大小等于mgsinθ

　

D．

小球的向心加速度大小等于gtanθ

　

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