18.光滑水平桿上固定有一長為L的光滑斜板,斜板與水平方向夾角α=30°,斜板上端固定定滑輪,輕繩跨過定滑輪連接兩個可視為質(zhì)點的重物M和m,M=2m,m物體穿在光滑桿上,開始時M緊靠定滑輪且細(xì)繩拉直,此時與m連接的細(xì)繩與水平方向夾角也為30°,后釋放M,從開始到m運(yùn)動至滑輪正下方的過程中,以下分析正確的是(  )
A.剛釋放的瞬時,M和m加速度均為零B.運(yùn)動過程中,繩子拉力一定小于mg
C.運(yùn)動過程中,M物體機(jī)械能守恒D.m運(yùn)動到滑輪正下方時速度為$\sqrt{gL}$

分析 根據(jù)機(jī)械能守恒條件知系統(tǒng)機(jī)械能守恒,m與M速度滿足vM=vmcosθ,θ為繩與水平方向夾角,從而判定M的運(yùn)動情況,根據(jù)機(jī)械能守恒知當(dāng)m到達(dá)滑輪正下方時速度.

解答 解:A、根據(jù)運(yùn)動情況知剛釋放的瞬時,M和m做加速運(yùn)動,加速度不可能為零,故A錯誤;
B、m與M速度滿足vM=vmcosθ,θ為繩與水平方向夾角,對M分析知M先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動,當(dāng)m到達(dá)滑輪正下方時,M速度為零,故繩子拉力一開始小于Mgsin30°=mg,后來減速運(yùn)動,拉力大于mg,故B錯誤;
C、運(yùn)動過程中,M機(jī)械能減小,m機(jī)械能增大,總的機(jī)械能不變,故C錯誤;
D、當(dāng)m到達(dá)滑輪正下方時,M速度為零,根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒知$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=Mgh=2mg•(L-Lsin30°)sin30°,解得:v=$\sqrt{gL}$,故D正確;
故選:D

點評 此題考查機(jī)械能守恒定律和運(yùn)動的合成與分解,注意M的速度為m的沿繩方向的分速度,結(jié)合運(yùn)動情況分析力的變化,題目較難.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,在一矩形區(qū)域內(nèi),不加磁場時,不計重力的帶電粒子以某初速度垂直左邊界射入,穿過此區(qū)域的時間為t,若加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,帶電粒子仍以原來的初速度入射,粒子飛出磁場時偏離原方向60°,利用以上數(shù)據(jù)可求出( 。
A.帶電粒子的比荷
B.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間
C.帶電粒子的初速度
D.帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎,沿曲線由M向N行駛,速度逐漸增大.圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時受到的合力F的四種方向,可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.由開普勒行星運(yùn)動定律知,行星繞太陽運(yùn)動的橢圓軌道的半長軸R的三次方與周期T的平方的比值為常量,設(shè)$\frac{{R}^{3}}{{T}^{2}}$=k,下列說法正確的是( 。
A.公式$\frac{{R}^{3}}{{T}^{2}}$=k只適用于圍繞太陽運(yùn)行的行星
B.圍繞同一星球運(yùn)行的行星或衛(wèi)星,k值不相等
C.k值僅由中心天體的質(zhì)量決定
D.k值與中心天體的質(zhì)量和行星或衛(wèi)星的質(zhì)量都有關(guān)系

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,在繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤盤面上,離軸心r=30cm處放置一小物塊A,其質(zhì)量為m=2kg,A與盤面間相互作用的靜摩擦力的最大值為其重力的k倍(k=0.48),試求:
(1)當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω=3rad/s時,物塊與圓盤間的摩擦力大小多大?方向如何?
(2)欲使A與盤面間不發(fā)生相對滑動,則圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度多大?(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,質(zhì)量為M的四分之一圓柱體放在粗糙水平地面上,一質(zhì)量為m的正方體放在圓柱體和光滑豎直墻壁之間,且不計圓柱體與正方體之間的摩擦,正方體與圓柱體的接觸點的切線與右側(cè)墻壁所成角度為θ,圓柱體處于靜止?fàn)顟B(tài).重力加速度為g,則( 。
A.地面對圓柱體的支持力大小為Mg+mgcosθ
B.地面對圓柱體的摩擦力大小為mgtanθ
C.正方體對圓柱體的壓力大小為$\frac{mg}{sinθ}$
D.正方體對墻壁的壓彈力大小為mgcosθ

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P栓接,另一端與置于足夠高的光滑水平桌面上的物體A相連,物體A右端通過一輕質(zhì)細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連,開始時托住物體B,讓物體A處于靜止且細(xì)線恰好伸直,然后由靜止釋放物體B,直至物體B獲得最大速度.忽略滑輪的質(zhì)量,下列有關(guān)該過程的分析中正確的是( 。
A.B物體重力勢能的減少量等于細(xì)線拉力對B物體所做的功
B.B物體機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量
C.A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于B物體機(jī)械能的減少量
D.A物體動能的增加量等于彈簧彈力與細(xì)線拉力對A物體做功的代數(shù)和

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.某一鐵礦區(qū)的重力加速度偏大,某同學(xué)“用單擺測定重力加速度”實驗研究該處的重力加速度.

(1)該同學(xué)將一擺線一端連接小球,另一端固定在鐵架臺的水平橫桿上,用游標(biāo)20格且總長為19mm的游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑如圖甲所示,則擺球的直徑d為22.40mm.
(2)該同學(xué)實驗時改變擺長,測出幾組擺長L和對應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù),作出L-T2圖線,如圖乙所示,利用圖線上任兩點A、B的坐標(biāo),便可求得該礦區(qū)的重力加速度g=$\frac{4{π}^{2}({L}_{B}-{L}_{A})}{{T}_{B}^{2}-{T}_{A}^{2}}$.(用圖中給出的字母表示)
(3)若該同學(xué)在測量數(shù)據(jù)時將擺線的長度當(dāng)做了擺長,進(jìn)行了第(2)問的作圖處理,則得到的實驗結(jié)果與真實值相比,將相同.(填“偏大”、“偏小”、或“相同”)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.在用打點計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中,質(zhì)量m=1.00kg重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列點.如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶,O為第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出).已知打點計時器每隔0.02s打一次點,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.那么:
(1)紙帶的左端(選填“左”或“右’)與重物相連;
(2)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點和B點來驗證機(jī)械能守恒定律;
(3)從O點到所取點,重物的重力勢能減少量△Ep=1.88J,動能增加量△Ek=1.84J;(結(jié)果均取3位有效數(shù)字)

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同步練習(xí)冊答案