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5.如图所示,一小球距离水面高h处静止释放,不计空气阻力,设水对小球的阻力与小球的速度平方成正比,水足够深,则(  )
A.h越大,小球匀速运动时的速度越大
B.h增大,小球在水中的动能变化量一定增大
C.h减小,小球在水中的动能变化量可能增大
D.小球在水平刚开始做匀速运动的位置与h无关

分析 根据受力平衡求得匀速运动的速度恒定,即动能恒定;然后再根据h的变化,由机械能守恒得到刚进入水中时小球的速度变化及动能变化,即可求得位移的变化和动能变化量.

解答 解:A、小球做自由落体运动下落h后,在水中受重力和阻力作用,当小球匀速运动时,小球受力平衡,故重力和阻力大小相等,又有水对小球的阻力与小球的速度平方成正比,故小球做匀速运动时的速度恒定,故A错误;
BC、小球从不同高度下落,由机械能守恒可知:刚进入水中的动能随h增大而增大;小球最终做匀速运动的速率相同,故动能相同;那么当进入水中时动能小于最终动能时,h增大,小球在水中的动能变化量减小;当进入水中时动能大于最终动能时,h增大,小球在水中的动能变化量增大;故B错误,C正确
D、由A可知,小球做匀速运动时的速度恒定,那么,小球从不同高度下落,由机械能守恒可知:刚进入水中的速度不同,故小球在水平刚开始做匀速运动的位置与h相关,故D错误;
故选:C.

点评 对经典力学问题,一般先进行受力分析求得合外力,即可根据几何关系得到运动状态的变化及做功情况,然后由动能定理即可求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.关于做曲线运动物体的速度和加速度,下列说法中正确的是(  )
A.速度的方向一定随时在改变B.速度的大小一定随时在改变
C.加速度的大小一定随时在改变D.加速度的方向一定随时在改变

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.如图所示,三个小木块A、B、C静止在足够长的光滑水平轨道上,质量分别为mA=0.1kg,mB=0.1kg,mC=0.3kg,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药(质量不计),现引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有E=0.4J转化为A和B沿轨道方向的动能.
(1)分别求爆炸后瞬间A、B的速度大小;
(2)求弹簧弹性势能的最大值;
(3)分别求弹簧恢复到原长时B、C的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.地球的年龄到底有多大,科学家利用天然放射性元素的衰变规律,通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算.测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半,铀238衰变后形成铅206,铀238的相对含量随时间变化的规律如图所示,图中N为铀238的原子数,N0为铀和铅的总原子数.由此可以判断下列选项正确的是(  )
A.铀238的半衰期为90亿年
B.地球的年龄大约为45亿年
C.被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为1:4
D.被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为1:3

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

4.质量均为M的A、B两个物体由一轻弹簧相连,竖直静置于水平地面上.现有一种方案可以使物体A在被碰撞后的运动过程中,物体B在某一时刻恰好能脱离水平地面.如图所示,质量为m的物块C由距A正上方h处自由下落,与A碰撞后粘合在一起.已知M=2kg,m=1kg,h=0.45m,重力加速度g=10m/s2,整个过程弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力.求:
(1)C与A碰撞前瞬间速度的大小;
(2)C、A系统因碰撞损失的机械能;
(3)弹簧的劲度系数k.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.如图所示,竖直平面内的两个半圆轨道在B点平滑连接,两个半圆的圆心O1、O2在同一水平线上,粗糙的小半圆半径为R,光滑的大半圆半径为2R,一质量为m的滑块(可视为质点)从大的半圆一端A点以一定的初速度向上沿着半圆内壁运动,且刚好能通过大半圆的最高点,最后滑块从小半圆的左端冲出轨道,刚好能到达大半圆的最高点,已知重力加速度为g,则(  )
A.滑块在A点的初速度为$\sqrt{6gR}$
B.滑块在A点时对半圆轨道的压力为6mg
C.滑块第一次通过小半圆过程克服摩擦里做的功为mgR
D.滑块到达大半圆的最高点返回后经O1再次通过小半圆到达B点时的速度为$\sqrt{2gR}$

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

17.如图所示,倾角为30°的光滑斜面和光滑水平面AB平滑连接,在水平面B点右侧有一管形轨道,由一系列竖直光滑圆形轨道和动摩擦因数为0.3的水平粗糙轨道组成,圆形轨道的半径R=0.05m,C、D、E…等为圆形轨道和水平轨道的切点,其中AB=BC=CD=DE=…=4R,完全相同的物块a、b质量均为m=0.1kg,物块b静止在B点,物块a从斜面上距水平面高度为h=0.2的位置静止释放,以后的运动过程中,物块a、b的碰撞为弹性正碰,碰撞过程时间不计,物块进入管形轨道时无能量损失,物块稍小于管道内径,但远小于圆心轨道的半径,g=10m/s2,求:

(1)物块a释放后运动的总时间;
(2)物块b最终所停位置与C点的距离;(结果小数点后保留两位)
(3)若使物块b最终停在DE的中点,则物块a需的斜面上距水平面多高的位置释放.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机,它是由两个大小相等、半径为R的感应玻璃盘起电的,其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮用皮带连接(如图乙所示).现玻璃盘以角速度ω2旋转.已知主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2.若转动时皮带不打滑,则摇把的转动角速度ω1为(  )
A.ω1=$\frac{{r}_{2}}{{r}_{1}}$ω2B.ω1=$\frac{{r}_{1}}{{r}_{2}}$ω2C.ω1=$\frac{R}{{r}_{2}}$ω2D.ω1=$\frac{R}{{r}_{1}}$ω2

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.如图所示是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,图中实线为波峰,虚线为波谷.已知两列波的振幅均为2cm,波速为2m/s,波长为8cm,E点是B、D和A、C连线的交点,下列说法中错误的是(  )
A.A、C两处两质点是振动减弱的点
B.B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是8 cm
C.E处质点是振动减弱的点
D.经0.02 s,B处质点通过的路程是8 cm

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