18．如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán)，小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d．現(xiàn)將環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當(dāng)環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(shí)（圖中B點(diǎn)），下列說法正確的是（重力加速度為g）（　�。�
A．環(huán)剛釋放時(shí)輕繩中的張力等于2mg
B．環(huán)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，重物上升的高度為（$\sqrt{2}$-1）d
C．環(huán)在B點(diǎn)的速度與重物上升的速度大小之比為$\sqrt{2}$：1
D．環(huán)在B點(diǎn)時(shí)的速度大小為$\sqrt{（2\sqrt{2}-1）gd}$

分析 本題A的關(guān)鍵是由小環(huán)加速下落可知重物加速上升，再根據(jù)牛頓第二定律即可求解；題B的關(guān)鍵是明確重物上升的高度應(yīng)等于繩子縮短的長度；題C和D的關(guān)鍵是明確小環(huán)在沿繩子的方向速度與重物速度相等，然后將小環(huán)的速度沿繩子與垂直于繩子方向正交分解即可．

解答 解：A：由題意，釋放時(shí)小環(huán)向下加速運(yùn)動(dòng)，則重物將加速上升，對(duì)重物由牛頓第二定律可知繩中張力一定大于重力2mg，故A錯(cuò)誤；
B、小環(huán)到達(dá)B處時(shí)，重物上升的高度應(yīng)為繩子縮短的長度，即△h=$\sqrt{2}$d-d，故B正確；
C、兩個(gè)物體沿著繩子方向的分速度，故：v環(huán)cos45°=vG，故環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比為$\sqrt{2}$：1，故C正確；
D、小環(huán)和重物系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故：mgd-2mg△h=$\frac{1}{2}$mv環(huán)2+$\frac{1}{2}$（2m）vG2；聯(lián)立解得：v環(huán)=$\sqrt{（3-2\sqrt{2}）gd}$，故D錯(cuò)誤；
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道系統(tǒng)機(jī)械能守恒，知道環(huán)沿繩子方向的分速度的等于重物的速度，要注意重物上升的高度不等于d，應(yīng)由幾何關(guān)系求解h．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

3．利用如圖甲所示的電路測量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω．帶有刻度尺的木板上有a和b兩個(gè)接線柱，把電阻絲拉直后固定在接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個(gè)帶有接線柱c的小金屬夾，沿電阻絲移動(dòng)金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度．
可供選擇的器材還有：
電池組E（電動(dòng)勢為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；
電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5Ω）；
電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；
電阻箱R（0～999.9Ω）；
開關(guān)、導(dǎo)線若干．
實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：
A．用螺旋測微器在電阻絲上三個(gè)不同的位置分別測量電阻絲的直徑；
B．將選用的實(shí)驗(yàn)器材，按照?qǐng)D甲連接實(shí)驗(yàn)電路；
C．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大；
D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表滿偏，然后斷開開關(guān)．記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；
E．改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表再次滿偏．重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；
F．?dāng)嚅_開關(guān)，整理好器材．

①某次測量電阻絲直徑d時(shí)，螺旋測微器示數(shù)如圖3所示，則d=0.730mm；
②實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇A1（選填“A1”或“A2”）；
③用多用電表的歐姆檔粗測電阻絲的電阻，選用“×10”倍率的電阻檔測量，發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角過大，因此需選擇“×1”倍率的電阻檔（填“×1”或“×100”），并重新歐姆調(diào)零，再進(jìn)行正確測量，多用電表的示數(shù)如圖4所示，測量結(jié)果R=13Ω．
④用記錄的多組電阻箱的阻值R和對(duì)應(yīng)的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖5所示的R-L關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0，再結(jié)合測出的電阻絲直徑d，寫出電阻絲的電阻率表達(dá)式ρ=$\frac{{{πd}_{\;}^{2}R}_{0}^{\;}}{{4L}_{0}^{\;}}$（用給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示）．
④本實(shí)驗(yàn)中，電流表的內(nèi)阻對(duì)電阻率的測量結(jié)果無影響（填“有”或“無”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系，設(shè)計(jì)并完成了有關(guān)實(shí)驗(yàn)，以下是實(shí)驗(yàn)中可供選擇的器材：
A．待測小燈泡（額定功率6W'額定電流0.5A）
B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）
C．電壓表（0～5V，內(nèi)阻約5kΩ）
D．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器（0～50Ω，1.5A）
F．滑動(dòng)變阻器（0～1000Ω，0.1A）
G．直流電源（電動(dòng)勢15V，內(nèi)阻可忽略）
H．電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干．
（1）實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡兩端電壓可以從零至額定電壓范圍內(nèi)變化，從而測出小燈泡在不同電壓下的電流．則電壓表選D，滑動(dòng)變阻器選E （填代號(hào)）．
（2）請(qǐng)?jiān)趯?shí)線方框中畫出為完成上述實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的電路圖．
（3）如圖所示是該小組測得小燈泡的I-U圖線，由圖線可知，小燈泡兩端的電壓為6V時(shí)，其電阻值為15Ω；現(xiàn)有E=24V，r=16Ω的電源一個(gè)，學(xué)習(xí)小組將二個(gè)這樣的相同燈泡串聯(lián)接在該電源兩端，則每個(gè)燈泡的實(shí)際功率約為3.8W（答案保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖，MNPQ是一個(gè)足夠長的處于豎直平面內(nèi)固定的金屬框架，框架的寬度為L，電阻忽略不計(jì)．a(chǎn)b是一根質(zhì)量為m，電阻為R的導(dǎo)體棒，能緊貼框架無摩擦下滑，整個(gè)框架處于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．導(dǎo)體棒ab由靜止開始下落至達(dá)到最大速度所用時(shí)間為t，下落高度為h．g為重力加速度．則導(dǎo)體棒ab在下落過程中（　�。�
A．最大加速度為g
B．最大速度小于$\frac{2h}{t}$
C．瞬時(shí)熱功率可能大于$\frac{{m}^{2}{g}^{2}R}{{B}^{2}{L}^{2}}$
D．由靜止開始下落至達(dá)到最大速度所用時(shí)間t大于$\frac{mR}{{B}^{2}{L}^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，水平面上平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌相距L=0.2m，導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌左端接阻值為 R=1.5Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)．今把電阻r=0.5Ω的導(dǎo)體棒 MN 放在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直，接觸良好．若導(dǎo)體棒以v=10m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，求：
（1）導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小及通過 MN 棒的電流大�。�
（2）導(dǎo)體棒兩端的電勢差；
（3）維持導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)所施加的向右的水平外力的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．一根內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管，彎成四分之三個(gè)園，放在豎直面內(nèi)，一個(gè)質(zhì)量為m的小球從A口正上方某高處無初速釋放，恰好能再次進(jìn)入A口，小球第一次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)圓管的壓力為（　�。�
A．$\frac{5}{2}$mgB．$\frac{7}{2}$mgC．$\frac{9}{2}$mgD．$\frac{11}{2}$mg

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，鏈球運(yùn)動(dòng)員在將鏈球拋擲出手之前，總要雙手拉著鏈條，加速轉(zhuǎn)動(dòng)幾周，這樣可使鏈球的速度盡量增大，拋擲出手后飛行得更遠(yuǎn)，在運(yùn)動(dòng)員加速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，能發(fā)現(xiàn)他手中鏈球的鏈條與豎直方向的夾角θ將隨著鏈球轉(zhuǎn)速增大而增大，下面關(guān)于鏈條拉力F、鏈球周期T、角速度w和線速度v與θ角關(guān)系的圖象，可能正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

7．如圖所示，一根質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的柔軟導(dǎo)線的兩端分別固定于A、D兩個(gè)立柱上，A、D等高且相距為d，空間中有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．當(dāng)導(dǎo)線中通以大小為I、方向由A到D的電流時(shí)，導(dǎo)線上A、D兩點(diǎn)的切線與水平方向的夾角均為θ，導(dǎo)線的最低點(diǎn)C到直線AD的距離為H，重力加速度為g．求
（1）磁場對(duì)導(dǎo)線左半部分的安培力大��；
（2）導(dǎo)線發(fā)生拉伸形變時(shí)，導(dǎo)線內(nèi)部任一截面的兩側(cè)存在垂直于截面的大小相等、方向相反的拉力，該力叫做張力．求導(dǎo)線上A點(diǎn)張力的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．一質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，通過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，其$\frac{x}{t}$-t圖象如圖所示，則（　�。�
A．質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為1 m/s
B．質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為0.5 m/s2
C．質(zhì)點(diǎn)在1 s末速度為2 m/s
D．質(zhì)點(diǎn)在第1 s內(nèi)的位移為2 m

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