【题目】如图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可视为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点进入槽内.则下列说法正确的( )
A.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动
B.小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功
C.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒
D.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒
【答案】C,D
【解析】解:A、小球经过槽的最低点后,在小球沿槽的右侧面上升的过程中,槽也向右运动,小球离开右侧槽口时相对于地面的速度斜向右上方,小球将做斜抛运动而不是做竖直上抛运动,故A错误;
B、小球在槽内运动的全过程中,从刚释放到最低点,只有重力做功,而从最低点开始上升过程中,除小球重力做功外,还有槽对球作用力做负功.故B错误;
C、小球在槽内运动的全过程中,从刚释放到最低点,只有重力做功,而从最低点开始上升过程中,除小球重力做功外,还有槽对球作用力做负功.但球对槽作用力做正功,两者之和正好为零.所以小球与槽组成的系统机械能守恒.故C正确;
D、小球在槽内运动的前半过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒,而小球在槽内运动的后半过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒,故D正确;
故选:CD
【考点精析】利用机械能守恒及其条件和动量守恒定律对题目进行判断即可得到答案,需要熟知在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变;动量守恒定律成立的条件:系统不受外力或系统所受外力的合力为零;系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多;系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.
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【题目】某质点仅受一个恒力作用,从M点运动到N点,运动轨迹如图中虚线所示,运动到图中P点时的速度为v,PA指向速度的反向,PB与速度方向垂直,下列说法正确的是
A. 恒力可能沿PC方向,其质点速度增大
B. 恒力可能沿PB方向,且质点做匀速圆周运动
C. 恒力可能沿PA方向,且质点速度减小
D. 质点从M点运动到N点的过程中,在P点的速度一定不是最大
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【题目】某实验小组应用如图1所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz.实验步骤如下:
A.按图所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;
C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;
D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度.
根据以上实验过程,回答以下问题:
(1)对于上述实验,下列说法正确的是 .
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B.实验过程中砝码盘处于超重状态
C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行
D.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半
E.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)实验中打出的其中一条纸带如图2所示,由该纸带可求得小车的加速度a=m/s2(结果保留两位有效数字)
(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象(如图3),与本实验相符合的是 .
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【题目】如图所示的轨道由半径为R的 光滑圆弧轨道AB、竖直台阶BC、足够长的光滑水平直轨道CD组成.小车的质量为M,紧靠台阶BC且上水平表面与B点等高.一质量为m的可视为质点的滑块自圆弧顶端A点由静止下滑,滑过圆弧的最低点B之后滑到小车上.已知M=4m,小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的,滑块与PQ之间表面的动摩擦因数为μ,Q点右侧表面是光滑的.求:
(1)滑块滑到B点的瞬间对圆弧轨道的压力大小.
(2)要使滑块既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则小车上PQ之间的距离应在什么范围内?(滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内)
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【题目】微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性.对于氢原子模型,因为原子核的质量远大于电子质量,可以忽略原子核的运动,形成类似天文学中的恒星﹣行星系统,记为模型Ⅰ.另一种模型认为氢原子的核外电子并非绕核旋转,而是类似天文学中的双星系统,核外电子和原子核依靠库仑力作用使它们同时绕彼此连线上某一点做匀速圆周运动,记为模型Ⅱ.已知核外电子的质量为m,氢原子核的质量为M,二者相距为r,静电力常量为k,电子和氢原子核的电荷量大小均为e.
(1)模型Ⅰ、Ⅱ中系统的总动能分别用EkⅠ、EkⅡ表示,请通过定量计算来比较EkⅠ、EkⅡ的大小关系;
(2)求模型Ⅰ、Ⅱ中核外电子做匀速圆周运动的周期TⅠ和TⅡ;
(3)通常情况下氢原子的研究采用模型Ⅰ的方案,请分析这样简化处理的合理性.
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【题目】2014年3月8日凌晨马航客机失联后,西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星,为地面搜救提供技术支持.特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术.如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图,“北斗系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动,卫星“G1”和“G3”的轨道半径均为r,某时刻两颗工作卫星分别为轨道上的A、B两位置,高分一号在C位置,若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下说法正确的是( )
A.卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等均为 g
B.卫星“G1”由位置A运动到位置B所需要的时间为
C.如果调动“高分一号”卫星到达卫星“G3”所在的轨道,必须对其减速
D.高分一号是低轨道卫星,其所在高度由稀薄气体,运行一段时间后,高度会降低,速度增大,机械能会减小
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【题目】如图为实验室中验证动量守恒实验装置示意图
(1)若入射小球质量为m1 , 半径为r1;被碰小球质量为m2 , 半径为r2 , 则
A.m1>m2r1>r2
B.m1>m2r1<r2
C.m1>m2r1=r2
D.m1<m2r1=r2
(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是 . (填下列对应的字母)
A.直尺
B.游标卡尺
C.天平
D.弹簧秤
E.秒表
(3)设入射小球的质量为m1 , 被碰小球的质量为m2 , P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用m1、m2及图中字母表示)成立,即表示碰撞中动量守恒.
(4)在实验装置中,若斜槽轨道是光滑的,则可以利用此装置验证小球在斜槽上下滑过程中机械能守恒,这时需要测量的物理量有:小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1;小球从斜槽末端做平抛运动的水平移s、竖直高度h2 , 则所需验证的关系式为: .
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【题目】如图所示,在一根张紧的水平绳上,悬挂有 a、b、c、d、e五个单摆,让a摆略偏离平衡位置后无初速释放,在垂直纸面的平面内振动;接着其余各摆也开始振动.下列关于其余各摆说法中正确的有( )
A.各摆均做自由振动
B.c摆的振幅最大
C.摆长与a相差越大的,振幅越小
D.各摆的振动周期与a摆相同
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【题目】一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个γ光子.已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3 , 普朗克常量为h,真空中的光速为c.下列说法正确的是( )
A.核反应方程是 H+ n→ H+γ
B.聚变反应中的质量亏损△m=m1+m2﹣m3
C.辐射出的γ光子的能量E=(m3﹣m1﹣m2)c
D.γ光子的波长γ=
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