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1.如圖所示,水平固定一個光滑長桿,有一個質(zhì)量m1=0.05kg的小物塊A套在長桿上并可自由滑動.在長桿上豎直固定一個擋板P,小滑塊靠在擋板的右側(cè)處于靜止狀態(tài),在小滑塊的下端用長L=1.8m的細線懸掛一個質(zhì)量m2=0.2kg的小球B,將小球拉至左端水平位置使細線伸直,由靜止釋放小球,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球到達最低點時,細線對小球的拉力大��;
(2)小球運動過程中,相對最低點所能上升的最大高度.

分析 (1)小球下擺的過程中機械能守恒,由機械能守恒定律求出求出小球到達最低點時的速度.在最低點,由牛頓第二定律求細線對小球的拉力大��;
(2)小球向右擺動過程中,小球與圓環(huán)組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,系統(tǒng)機械能守恒,由動量守恒定律與機械能守恒定律可以求出能上擺的最大高度.

解答 解:(1)小球第一次到最低點過程中,機械能守恒,由機械能守恒定律得:
  m2gL(1-cos60°)=12m2v2
得:v=2gL=6m/s;
在最低點,由牛頓第二定律得
  F-m2g=m2v2L
解得,小球到達最低點時,細線對小球的拉力大小  F=6N
(2)小球從最低點向右擺到最高點的過程中,小球與圓環(huán)組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,機械能也守恒,兩者共速時,小球上升到最大高度,設此高度為h.
以向右方向為正方向,在水平方向系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律得:
  m2v=(m1+m2)v
由機械能守恒定律得:
  12m2v2=12(m1+m2)v2+m2gh
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得:h=0.36m;
答:
(1)小球到達最低點時,細線對小球的拉力大小為6N;
(2)小球運動過程中,相對最低點所能上升的最大高度是0.36m.

點評 本題的關(guān)鍵要分析清楚物體的運動過程,應用機械能守恒定律與動量守恒定律即可正確解題;解題時注意,系統(tǒng)總體動量不守恒,但小球與圓環(huán)在水平方向動量守恒.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.經(jīng)典物理學認為金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子(即金屬原子失去電子后的剩余部分)的碰撞,且金屬導體中通過恒定電流形成了穩(wěn)恒的電場,已知銅的電阻率為ρ,單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)量為n,自由電子的質(zhì)量為m、帶電荷量為e,假設自由電子與金屬離子碰撞后減速到零,且碰撞時間極短,則銅導線中自由電子連續(xù)兩次與金屬離子碰撞的時間間隔的平均值為(  )
A.\frac{2m}{nρe}B.\frac{2m}{nρ{e}^{2}}C.\frac{2ρm}{n{e}^{2}}D.\frac{2nm}{ρ{e}^{2}}

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12.如圖所示,在恒力F的作用下,M和m保持相對靜止一起水平向右運動,當?shù)孛娲植跁r,M、m相互間摩擦力為f1,當?shù)孛婀饣瑫r,M、m相互間摩擦力為f2,則f1和f2的關(guān)系為( �。�
A.f1=f2B.f1>f2
C.f1<f2D.以上三種情況都有可能

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.下列說法正確的是( �。�
A.玻爾大膽提出假設,認為實物粒子也具有波動性
B.軸核裂變的核反應是{\;}_{92}^{235}U→{\;}_{56}^{241}Ba+{\;}_{36}^{92}Kr+{2}_{0}^{1}n
C.原子從低能級向高能級躍遷,不一定通過吸收光子來實現(xiàn)
D.根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知光的波長越大,光子的能量越小
E.氕和氚結(jié)合成氦原子核時,其質(zhì)量虧損所對應的能量等于該氦原子核的結(jié)合能

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,用手抓住小磁針,使其靜止在長直導線的正下方.現(xiàn)釋放小磁針,觀察到小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn),關(guān)于產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因,下列說法可能正確的是( �。�
A.長直導線中通了電流
B.小磁針磁化了長直導線
C.小磁針使長直導線產(chǎn)生了感應電流
D.長直導線與小磁針通過電場發(fā)生了相互作用

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.下列說法正確的是(  )
A.氣體擴散現(xiàn)象說明氣體分子間存在斥力
B.對于同一理想氣體,溫度越高,分子平均動能越大
C.熱量總是自發(fā)地從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體
D.在陽光照射下,可以觀察到教室空氣中飛舞的灰塵做無規(guī)則運動,灰塵的運動是布朗運動
E.用活塞壓縮氣缸內(nèi)的理想氣體,對氣體做了3.0×105J的功,同時氣體對外界放出1.5×105J的熱量,則氣體內(nèi)能增加了1.5×105J.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.下列說法正確的是( �。�
A.擴散現(xiàn)象說明分子間存在斥力
B.已知阿伏加德羅常數(shù)、某氣體的密度和摩爾質(zhì)量,可算出該氣體分子間的平均距離
C.一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高
D.用燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面,發(fā)現(xiàn)融化的蜂蠟呈橢圓狀,這說明蜂蠟是晶體
E.將細玻璃管豎直插入它的浸潤液體中,靜止時,管內(nèi)液面為凹面且高于管外液面

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示為伽利略研究自由落體運動規(guī)律時設計的斜面實驗,他讓銅球沿阻力很小的斜面從靜止?jié)L下,利用滴水計時記錄銅球運動的時間.關(guān)于伽利略的“斜面實驗“,下列說法錯誤的是( �。�
A.實驗中斜面起到了“沖淡”重力的作用,便于利用滴水計時記錄銅球運動的時間
B.若斜面長度一定,小球由靜止從頂端滾到底端時的速度大小與傾角無關(guān)
C.若斜面傾角一定,不同質(zhì)量的小球由靜止從頂端滾到底端的時間相同
D.若斜面傾角一定,在斜面上不同的位置釋放小球,小球在斜面上的平均速度與時間成正比

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