20.如圖所示,一根長度為2L、質(zhì)量為m的繩子掛在小定滑輪的兩側(cè),左右兩邊繩子的長度相等.繩子的質(zhì)量分布均勻,滑輪的質(zhì)量和大小均忽略不計,不計一切摩擦.由于輕微擾動,右側(cè)繩從靜止開始豎直下降,當它向下運動的位移為x 時,加速度大小為a,滑輪對天花板的拉力為T,鏈條動能Ek.已知重力加速度大小為g,下列a-x、Ek-x、T-x 關(guān)系圖線正確的是( 。
A.B.C.D.

分析 分別選整體和左部分繩為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律列式,得到a與x、T與x的表達式.由運動學公式得到Ek與x的表達式,再結(jié)合數(shù)學知識選擇圖象.

解答 解:AB、設單位長度上質(zhì)量為m0,則根據(jù)牛頓第二定律得:a=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{m}$g=$\frac{(L+x){m}_{0}-(L-x){m}_{0}}{{2Lm}_{0}}$g=$\frac{x}{L}$g,加速度與x成正比,當x=L時,加速度a=g,以后不變,故A錯誤,B正確;
C、鏈條的速度  v=$\sqrt{2ax}$,動能Ek=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=$\frac{1}{2}$m•2$\frac{x}{L}$gx=$\frac{mg}{L}$x2,當x=L時,Ek=mgL,可知,Ek-x圖象開口向上的拋物線,故C正確.
D、選取左邊部分受力分析,知:T=ma+mg=(L-x)m0•$\frac{x}{L}$g+(L-x)m0g=-$\frac{{m}_{0}g}{L}$x2+m0gL,由數(shù)學知識T-x是開口向下的拋物線,故D錯誤;
故選:BC

點評 此題考查受力分析和牛頓運動定律的應用,注意研究對象的選取,不過不涉及內(nèi)力,選擇整體作為研究對象要簡單方便.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運動,經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面,最終落在水平地面上,已知l=5.6m,v=6.0m/s,m=0.10kg,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,桌面高h=1.8m,不計空氣阻力,重力加速度取10m/s2,求:
(1)小物塊落地點距飛出點的水平距離s;
(2)小物塊落地時的速度大小v1;
(3)小物塊的初速度大小v0

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,在足夠大的粗糙水平絕緣面上固定著一個點電荷Q,將一個質(zhì)量為m 的帶電物塊q(可視為質(zhì)點)在水平面上由靜止釋放,物塊將在水平面上沿遠離Q 的方向開始運動.則在物塊從開始運動到停下的整個過程中( 。
A.物塊的加速度一直變大
B.物塊的電勢能一直減小
C.電場力對物塊做功的數(shù)值等于物塊增加的機械能
D.電場力對物塊做功的數(shù)值等于系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.讀出如圖所示游標卡尺的讀數(shù).5.45mm

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,水平光滑長桿上套有小物塊A,細線跨過位于O點的輕小定滑輪,一端連接A,另一端懸掛小物塊B,物塊A、B質(zhì)量相等.C為O點正下方桿上的點,滑輪到桿距離OC=h.開始時A位于P點,PO與水平方向的夾角為30°.現(xiàn)將A、B由靜止釋放,則下列說法正確的是( 。
A.物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中,速度不斷增大
B.在物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中,物塊B克服細線拉力做的功小于B重力勢能的減少量
C.物塊A的速度始終大于物塊B的速度
D.物塊A經(jīng)過C點時的速度大小為$\sqrt{2gh}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖所示,豎直平面內(nèi)光滑圓軌道半徑R=2m,從最低點A有一質(zhì)量為m=1kg的小球開始運動,初速度v0方向水平向右,重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是( 。
A.小球能到達最高點的條件是v0≥4$\sqrt{5}$m/s
B.若初速度v0=5m/s,則運動過程中,小球一定不會脫離圓軌道
C.若初速度v0=8m/s,則小球?qū)⒃陔xA點一定的高度的位置離開圓軌道
D.若初速度v0=8m/s,則小球離開圓軌道時的速度大小為0m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,一個電量為+Q的點電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點,另一個電量為-q、質(zhì)量為m的點電荷乙從A點以初速度v0沿它們的連線向甲運動,到B點的速度最小,且為v.已知靜電力常量為k,點電荷乙與水平面的動摩擦因數(shù)為μ、AB間距離為L,則下列說法正確的是( 。
A.OB間的距離為$\sqrt{\frac{kQq}{μmg}}$
B.從A到B的過程中,電場力對點電荷乙做的功為W=μmgL+$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}$mv2
C.從A到B的過程中,電場力對點電荷乙做的功為W=μmgL+$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$
D.從A到B的過程中,乙的電勢能增強

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.下列說法中正確的是( 。
A.以卵擊雞蛋,蛋破而石頭沒損傷,是因為石頭對雞蛋的作用力大于雞蛋對石頭的作用力
B.物A靜止在物B上,A質(zhì)量小于B質(zhì)量,所以A作用于B的力小于B作用于A的力
C.一本書靜止在水平桌面上,書對桌面壓力和桌面對書支持力是一對作用力與反作用力
D.一本書靜止在水平桌面上,書對桌面的壓力和桌面對書的支持力是一對平衡力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.自由下落的物體,在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的位移之比是( 。
A.1:2:3B.1:3:5C.1:4:9D.5:3:1

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