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【题目】如图所示,一半径为R的光滑半圆形细轨道,其圆心为O,竖直固定在地面上。轨道正上方离地高为h处固定一水平光滑长直细杆,杆与轨道在同一竖直平面内,杆上P点处固定一定滑轮,P点位于Q点整上方。A、B是质量均为m的小环,A套在杆上,B套在轨道上,一条不可伸长的轻绳通过定滑轮连接两环。两环均可看作质点,且不计滑轮大小与摩擦。现对A环施加一水平向右的力F,使B环从地面由静止开始沿轨道运动。则

A若缓慢拉动A环,B环缓慢上升至D点的过程中,F一直减小

B若缓慢拉动A环,B环缓慢上升至D点的过程中,外力F所做的功等于B环机械能的增加量

CF为恒力,B环最终将静止在D

DF为恒力,B环被拉到与A环速度大小相等时,

【答案】ABD

【解析】

试题分析:A、以B环研究对象,根据力的三角形和PBO相似可得,,PO不变,PB减小,则绳子的拉力T慢慢减小,F减小故A正确B、根据功能关系可知,外力F所做的功等于AB组成的系统机械能的增加量,缓慢拉动A,则A的动能不变,A的高度不变,重力势能不变,则A的机械能不变,所以外力F所做的功等于B环机械能的增加量,故B正确C、若F为恒力,且B环能运动到D点速度不为零时,B环会经过D点之后将会沿半圆形轨道运动至右侧最低点,然后沿轨道返回左侧最低点,之后将重复运动,故C错误D、当PB线与圆轨道相切时,vB=vA,根据数学知识有,故D正确故选ABD

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,小灯泡的规格为“3.0V,0.5A”,实验电路如图9所示。现备有下列器材:

A.电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)

B.电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ)

C.滑动变阻器R1(0~5Ω,3.0A)

D.滑动变阻器R2(0~100Ω,1.25A)

E.电源E(电动势为3.0V,内阻不计)

F.开关S和若干导线

为了调节方便,滑动变阻器应选用____(请填写选项前对应的字母)

②请根据图中的电路,用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整的实验电路。(不要改动已连接的导线)

③测得通过小灯泡的电流与加在它两端的电压数据,如下表所示。

组数

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0

0.20

0.50

1.00

1.50

2.00

3.00

I/A

0

0.09

0.21

0.34

0.40

0.46

0.50

根据上表中实验数据,在图所示的坐标图上作出该灯泡的IU图线。由图线发现在电流I增大过程中,小灯泡电阻_____________(选填减小”、“不变增大”)。

④由IU图线可知,小灯泡两端电压为2.4V时的实际功率是_________W(结果保留两位有效数字)。

⑤滑动变阻器a端与滑片P之间的电阻为RX,滑动变阻器最大阻值为RP,若在该实验中分别接入滑动变阻器R1R2调整小灯泡两端的电压U,则在额定电压范围内,U 变化的图像可能正确的是___

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,光滑“∏”形金属导体框平面与水平面的夹角为θ.两侧对称,间距为L,上端接入阻值为R的电阻。ab以上区域内有垂直于金属框平面磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m的金属棒MN与金属框接触良好,由图示位置以一定的初速度沿导轨向上运动,进入磁场区域后又继续上升一段距离但未碰及电阻R。已知金属棒上升、下降经过ab处的速度大小分别为v1、v2,不计金属框、金属样电阻及空气的理力。下列说法中正确的是

A. 金属棒上升时间小于下降时间

B. v2的大小可能大于

C. 上升过程中电阻R产生的焦耳热较下降过程的大

D. 金属棒上升、下降经过ab处的时间间隔为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如下图为嫦娥三号探测器在月球上着陆最后阶段的示意图.首先在发动机作用下,探测器受到推力在距月球高度为处悬停(速度为0, 远小于月球半径);接着推力改变,探测器开始竖直下降,到达距月面高度为 处的速度为 ,此后发动机关闭,探测器仅受重力下落至月面.已知探测器总质量为(不包括燃料),地球和月球的半径比为,质量比为,地球表面附近的重力加速度为,求:

(1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小;

(2)从开始竖直下降到刚接触月面时,探测器机械能的变化。

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【题目】节能的LED灯越来越普及,而驱动LED发光需要恒流源。如图所示,电路中的电压表、电流表都是理想电表,电源是一个恒流源(该恒流源输出的电流大小方向都不变),在改变R2的过程中,电压表的读数为U,电流表A的读数为I,电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,它们的变化量的绝对值分别为ΔUΔIΔI1ΔI2,以下说法正确的是(

A.

B.

C.

D. R2= R1时,滑动变阻器R2消耗的电功率最大

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【题目】如图所示,半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切,质量均为m的小球AB与轻杆连接,置于圆轨道上,A与圆心O等高,B位于O的正下方,它们由静止释放,最终在水平面上运动。下列说法正确的是(

A. 下滑过程中A的机械能守恒

B. A滑到圆轨道最低点时,轨道对A的支持力大小为2mg

C. 下滑过程中重力对A做功的功率一直增加

D. 整个过程中轻杆对B做的功为

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【题目】如图所示,间距为L的足够长的平行金属导轨固定在斜面上,导轨一端接入阻值为R的定值电阻,t=0时,质量为m的金属棒由静止开始沿导轨下滑,t=T时,金属棒的速度恰好达到最大值vm,整个装置处于垂直斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,金属棒及导轨的电阻不计,下列说法正确的是( )

A. 时,金属棒的速度大小为

B. 0T的过程中,金属棒机械能的减少量等于R上产生的焦耳热

C. 电阻R0内产生的焦耳热小于T内产生的焦耳热

D. 金属棒0内机械能的减少量大于T内机械能的减少量

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【题目】理论研究表明暗物质湮灭会产生大量高能正电子,所以在宇宙空间探测高能正电子是科学家发现暗物质的一种方法.如图为我国某研究小组为暗物质探测卫星设计的探测器截面图:开口宽为的正方形铝筒,下方区域I、Ⅱ为两相邻的方向相反的匀强磁场,区域Ⅲ为匀强电场,宽度都为d,磁感应强度都为B,电场强度经过较长时间,仪器能接收到平行铝筒射入的不同速率的正电子,其中部分正电子将打在介质MN上,其速度方向与MN的夹角为θ.已知正电子的质量为m,电量为+e,不考虑相对论效应及电荷间的相互作用.

(1)求能到达电场区域的正电子的最小速率;

(2)在区域Ⅱ和Ⅲ的分界线上宽度为的区域有正电子射入电场,求正电子的最大速率;

(3)某段时间内MN只记录到三种θ角,其中两种对应于上述最小速率和最大速率的正电子,还有一种θ的正切值为.为使这些正电子在MN上的落点区域不可能重叠,求L的最小值.

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【题目】如图,在水平面上放置间距为L的平行金属导轨MN、PQ,导轨处平竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小随時间的变化规律为B=kt(k为常数,k>0)。M、N同接一阻值为R的电阻,质量为m的金属杆ab垂直导轨放置,与导轨接触良好,其接入轨道间的电阻为R,与轨道间的动摩擦因数为μ,Pb=Ma=L,(不计导轨电阻,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g),从t=0ab杆刚要运动的这段时间内( )

A. 通过电阻R的电流方向P→M

B. 回路的感应电流

C. 通过电阻R的电量

D. ab杆产生的热功率

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