17.如圖所示,傾角α=53°的光滑斜面體上有一個(gè)小球m=1kg被平行于斜面的細(xì)繩系于斜面上,斜面體在水平面上沿直線運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2,已知:sin53°=0.8,cos53°=0.6,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.斜面體向右加速運(yùn)動(dòng),在小球?qū)π泵嬗袎毫、?duì)細(xì)繩也有拉力的條件下,加速度增大,細(xì)繩的拉力增大,小球?qū)π泵娴膲毫p小
B.若斜面體向左勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為12m/s2,小球?qū)?xì)繩一定有拉力
C.要使小球?qū)π泵鏌o(wú)壓力,斜面體一定向右加速運(yùn)動(dòng)
D.若斜面體以10$\sqrt{3}$m/s2的加速度向右做勻加速運(yùn)動(dòng),細(xì)繩與豎直方向的夾角一定為60°

分析 若繩子沒(méi)有拉力,則小球只受重力和支持力,根據(jù)牛頓第二定律即可求出小球的加速度,跟題中的加速度進(jìn)行比較,若小于題中加速度則有拉力,反之則沒(méi)有拉力;
若小球?qū)π泵鏌o(wú)壓力,只小球只受重力和繩子的拉力,加速度方向水平向右,則斜面體的加速度也水平向右;
小球和斜面具有相同的加速度,根據(jù)牛頓第二定律即可求出小球的合力,對(duì)小球進(jìn)行受力分析即可求得繩子與豎直方向的夾角.

解答 解:A、斜面體向右加速運(yùn)動(dòng),在小球?qū)π泵嬗袎毫Α?duì)細(xì)繩也有拉力的條件下小球的受力如圖:

水平方向:Tcosα-N•sinα=ma
豎直方向:mg=T•sinα+N•cosα
可知加速度增大,細(xì)繩的拉力增大,小球?qū)π泵娴膲毫p小,故A正確;
B、若繩子沒(méi)有拉力,則小球只受重力和支持力,a=$\frac{{F}_{合}}{m}=\frac{mg}{mtan37°}=\frac{40}{3}m{/s}^{2}$>12m/s2,所以繩子對(duì)小球肯定有拉力,即小球?qū)?xì)繩也一定有拉力,故B正確;
C、若小球?qū)π泵鏌o(wú)壓力,只小球只受重力和繩子的拉力,加速度方向水平向右,則斜面體的加速度也水平向右,可以向右加速,也可以向左減速,故C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)斜面對(duì)小球剛好沒(méi)有支持力時(shí),對(duì)小球進(jìn)行受力分析,此時(shí)小球的加速度為:$\frac{{F}_{合}}{m}=\frac{mg}{mtan53°}=7.5m{/s}^{2}$<10$\sqrt{3}$m/s2則在此加速度下小球以脫離斜面體,
設(shè)此時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ,ma=mgtanθ,解得:tanθ=$\sqrt{3}$,所以θ=60°,故D正確.
故選:ABD

點(diǎn)評(píng) 解答本題時(shí)要先求出繩子恰好沒(méi)有拉力和斜面體對(duì)小球恰好沒(méi)有支持力時(shí)的小球加速度,再跟題中所給的加速度進(jìn)行比較以確定小球所處的狀態(tài),關(guān)鍵是對(duì)小球的受力分析,難度適中.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1和輸電線的電阻、理想變壓器匝數(shù)均不變,當(dāng)用戶消耗的功率增大時(shí),下列表述正確的是( 。
A.輸電線上的熱功率變大
B.用戶的電壓U4增加
C.U2的電壓不變
D.用戶消耗的功率等于發(fā)電機(jī)的輸出功率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.假設(shè)航母靜止在海面上,航載機(jī)在航母跑道上從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),航載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大加速度a=5m/s2,航載機(jī)所需的起飛速度為v=60m/s,求:
(1)航載機(jī)從啟動(dòng)到起飛,至少滑行多長(zhǎng)時(shí)間;
(2)航母跑道至少需要多長(zhǎng).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.1970年4月24日,我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人造地球衛(wèi)“東方紅一號(hào)”發(fā)射成功,開創(chuàng)了我國(guó)航天事業(yè)的新紀(jì)元.“東方紅一號(hào)”的運(yùn)行軌道為橢圓軌道,如圖所示.其近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)N的高度分別為439km和2384km,不考慮高空處稀溥氣體的影響,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.衛(wèi)星在M點(diǎn)的機(jī)械能大于在N點(diǎn)的機(jī)械能
B.衛(wèi)星從M點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)的過(guò)程需克服萬(wàn)有引力做功
C.衛(wèi)星在M點(diǎn)要向后噴氣才能獲得動(dòng)力到達(dá)N點(diǎn)
D.衛(wèi)星在M和N點(diǎn)的速度都小于7.9km/h

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣的光滑軌道,一個(gè)帶正電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放,沿軌道滑下.已知小球的質(zhì)量為m=1kg,電荷量為q=0.01C,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=1000N/C,斜軌道的傾角為α=37°,圓軌道的半徑為R=1m且圓軌道的最低點(diǎn)在水平地面上.若小球恰能通過(guò)圓軌道頂端B點(diǎn)(g取10/s2).求:
(1)小球通過(guò)圓軌道頂端B點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)A點(diǎn)距水平地面的高度h的大;
(3)若已知小球從斜軌道距水平地面h=6m處?kù)o止釋放,且小球之后在圓規(guī)上運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)脫離軌道,且圓軌道半徑R可調(diào),求R的范圍.

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2.如圖所示,a、b、c為真空中某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn),將一正電荷Q從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W1,從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W2,已知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與bc邊平行,且ab與bc夾角為30°
(1)若ac與cb夾角為120°,求W2與W1的比值;
(2)若ac與cb夾角為135°,設(shè)將Q從c移動(dòng)到b電場(chǎng)力做的功為W3,求W3與W2的比值及W2與W1的比值.

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9.如圖質(zhì)量相等的M、N兩顆人造地球衛(wèi)星均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)于它們的動(dòng)能、機(jī)械能說(shuō)法正確的是( 。
A.N的動(dòng)能較小,機(jī)械能較小B.N的動(dòng)能較大,機(jī)械能較大
C.M的動(dòng)能較小,機(jī)械能較大D.M的動(dòng)能較小,機(jī)械能較小

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6.“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器與“神舟十號(hào)”飛船自動(dòng)交會(huì)對(duì)接前的示意圖如圖所示,圓形軌道I為“天宮一號(hào)”運(yùn)行軌道,圓形軌道Ⅱ?yàn)椤吧裰凼?hào)”運(yùn)行軌道,此后“神舟十號(hào)”要進(jìn)行多次變軌,才能實(shí)現(xiàn)與“天宮一號(hào)”的交會(huì)對(duì)接,則(  )
A.“天宮一號(hào)”的運(yùn)行速率大于“神舟十號(hào)”在軌道Ⅱ上的運(yùn)行速率
B.“神舟十號(hào)”變軌后比變軌前高度增加,機(jī)械能減少
C.“神舟十號(hào)”可以通過(guò)減速而使軌道半徑變大
D.“天宮一號(hào)”和“神舟十號(hào)”對(duì)接瞬間的向心加速度大小相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.小明在以3m/s的速度向西勻速位動(dòng)一風(fēng)箏,此時(shí)風(fēng)速大小為4m/s,風(fēng)向?yàn)檎狈,風(fēng)箏在空中運(yùn)動(dòng)了2s,不計(jì)空氣阻力及重力,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.風(fēng)箏的位移為6mB.風(fēng)箏的位移為8m
C.風(fēng)箏的合速度為5m/sD.風(fēng)箏的位移方向是正西方向

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