14.如圖,第一次,小球從粗糙的$\frac{1}{4}$圓形軌道頂端A由靜止滑下,到達(dá)底端B的速度為v1,克服摩擦力做功為W1;第二次,同一小球從底端B以v2沖上圓形軌道,恰好能到達(dá)A點(diǎn),克服摩擦力做功為W2,則( 。
A.v1可能等于v2
B.W1一定小于W2
C.小球第一次運(yùn)動(dòng)機(jī)械能變大了
D.小球第一次經(jīng)過圓弧某點(diǎn)C的速率小于它第二次經(jīng)過同一點(diǎn)C的速率

分析 對(duì)小球從A到B和從B到A的兩個(gè)過程分別列式,可比較經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度大。治鲂∏蛳蛳潞拖蛏线\(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過軌道上同一點(diǎn)時(shí)所受支持力的大小,分析比較出滑動(dòng)摩擦力的大小,即可分析克服摩擦力做功的大小,根據(jù)特殊位置分析小球第一次經(jīng)過圓弧某點(diǎn)C的速率和它第二次經(jīng)過同一點(diǎn)C的速率大。

解答 解:A、從A下滑到B根據(jù)動(dòng)能定理可得:mgR-W1=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$,從B上滑到A根據(jù)動(dòng)能定理可得:-mgR-W2=0-$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$,可得 v1<v2.故A錯(cuò)誤;
B、小球經(jīng)過軌道上同一點(diǎn)時(shí),上滑時(shí)的速度大于下滑時(shí)的速度,上滑時(shí)所需要的向心力大于下滑時(shí)所需要的向心力,而向心力是由軌道的支持力和重力垂直于軌道的分力的合力提供,所以上滑時(shí)所受的支持力大于下滑時(shí)所受的支持力,則同一點(diǎn)上滑時(shí)所受的摩擦力大于下滑時(shí)所受的摩擦力,而上滑與下滑兩個(gè)過程路程相等,所以有W1<W2.故B錯(cuò)誤.
C、小球的兩次運(yùn)動(dòng),都有阻力做負(fù)功,機(jī)械能都減小了,故C錯(cuò)誤;
D、取特殊位置,如果C點(diǎn)在最低點(diǎn)B,則小球第一次經(jīng)過圓弧某點(diǎn)C的速率小于它第二次經(jīng)過同一點(diǎn)C的速率,故D錯(cuò)誤;
故選:BD.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理、向心力的基本運(yùn)用,運(yùn)用動(dòng)能定理要靈活選擇研究的過程,根據(jù)向心力分析支持力的關(guān)系,注意判斷不同過程中克服摩擦力做功的關(guān)系.

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:多選題

6.下列說法正確的是( 。
A.光的偏振特征說明光是橫波
B.變化的磁場(chǎng)一定會(huì)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)
C.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,在半個(gè)周期內(nèi)回復(fù)力做功一定為零
D.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)儀器表面的平整程度是利用了光的衍射現(xiàn)象
E.光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光從藍(lán)光改為紅光,則相鄰亮條紋間距一定變大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.某同學(xué)在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)中,將直流電源、滑動(dòng)變阻器、線圈A(有鐵芯)、線圈B、靈敏電流計(jì)及開關(guān)按圖連接成電路.在實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)開關(guān)閉合的瞬間,靈敏電流計(jì)的指針向右偏.由此可以判斷,在保持開關(guān)閉合的狀態(tài)下(  )
A.當(dāng)線圈A拔出時(shí),靈敏電流計(jì)的指針向右偏
B.當(dāng)線圈A中的鐵芯拔出時(shí),靈敏電流計(jì)的指針向左偏
C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn)
D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向N端滑動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針向左偏

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.豎直平面內(nèi)有一寬為2L、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和兩個(gè)邊長(zhǎng)均為L(zhǎng),電阻均為R,質(zhì)量分別為2m、m的正方形導(dǎo)體框ABCD和abcd,兩線框分別系在一跨過兩個(gè)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)線兩端,開始時(shí)兩線框位置如圖所示,現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放,當(dāng)ABCD剛好全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),系統(tǒng)開始做勻速運(yùn)動(dòng)直到abcd完全出磁碭,不計(jì)摩擦和空氣阻力,則(  )
A.系統(tǒng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小為$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
B.從開始運(yùn)動(dòng)到abcd完全出磁場(chǎng)的過程中,細(xì)線拉力恒定不變
C.線框abcd從開始運(yùn)動(dòng)到全部通過磁場(chǎng)所需時(shí)間為$\frac{5{B}^{2}{L}^{2}}{mgR}$
D.從開始運(yùn)動(dòng)到abcd完全出磁場(chǎng)的過程中,兩線框中產(chǎn)生的總焦耳熱為4mgL-$\frac{3{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{2{B}^{4}{L}^{4}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,截面為正方形的容器在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一束電子從a孔垂直于磁場(chǎng)射入容器中,其中一部分從c孔射出,一部分從d孔射出,忽略電子間的作用,下列說法正確的是( 。
A.從cd兩孔射出的電子速度之比為v1:v2=2:1
B.從cd兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間之比為t1:t2=1:2
C.從cd兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比為a1:a2=2:1
D.從cd兩孔射出電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比為a1:a2=$\sqrt{2}$:1

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

19.如圖所示,AB是豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道,在下端B與水平直軌道相切,一小球自A點(diǎn)起由靜止開始沿軌道下滑,已知圓軌道半徑為h,小球的質(zhì)量為m.
(1)求小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)小球剛經(jīng)過圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí),所受軌道支持力FB是多大?
(3)若小球與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,小球與C點(diǎn)固定的豎直擋板只發(fā)生一次無機(jī)械能損失的碰撞后,最終停止在水平軌道上某處,BC長(zhǎng)度為s,求物塊停止的地方與B點(diǎn)距離的可能值.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,一質(zhì)量為m的沙袋用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在支架上,一練功隊(duì)員用垂直于繩的力將沙袋緩慢拉起,當(dāng)繩與豎直方向的夾角為θ=37°時(shí),則練功隊(duì)員對(duì)沙袋施加的作用力大小為(已知重力加速度為g)( 。
A.$\frac{3}{5}$mgB.$\frac{3}{4}$mgC.$\frac{4}{5}$mgD.$\frac{4}{3}$mg

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

3.質(zhì)量m=2kg的木塊靜止在離水平地面高為h=1.8m的平臺(tái)上,木塊與平臺(tái)間摩擦因數(shù)為0.2.用水平推力F=20N,使木塊向前運(yùn)動(dòng)了L1=3m時(shí)撤去,木塊又滑行L2=1m時(shí)飛出平臺(tái),求:
(1)木塊從平臺(tái)飛出到落地平拋的時(shí)間;
(2)木塊落地時(shí)的速度大;
(3)落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率.(g=10m/s2 )

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.目前,在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn),其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓,且軌道半徑逐漸變。粜l(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中,只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用,則下列判斷正確的是( 。
A.衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小
B.由于地球引力做正功,引力勢(shì)能一定減小
C.于氣體阻力做負(fù)功,地球引力做正功,機(jī)械能保持不變
D.衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于動(dòng)能的增加

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