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2.如图所示,将质量为m的小球用长为L的细线拴住,线的另一端固定在O点,将小球拉到与O等高的位置并使线刚好绷直,由静止开始释放小球,不计空气阻力和悬点的摩擦.下列说法正确的是(  )
A.小球在下落过程中机械能守恒
B.在落到最低点之前,小球重力的功率不断增大
C.小球落到最低点时刻,线的拉力与线的长短无关
D.在落到最低点之前,小球的重力一直做正功,线的拉力做负功

分析 只有重力或只有弹力做功,物体机械能守恒,应用机械能守恒定律与牛顿第二定律分析答题.

解答 解:A、小球下落过程中只有重力做功,机械能守恒,故A正确;
B、小球重力的功率:P=mvcosθ,在小球下落过程中重力的功率先增大后减小,到达最低点时为零,故B错误;
C、小球下落过程机械能守恒,由机械能守恒定律得:mgl=$\frac{1}{2}$mv2,在最低点,由牛顿第二定律得:F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{l}$,解得:F=3mg,绳子拉力与绳子长度无关,故C正确;
D、在落到最低点之前,小球的重力一直做正功,线的拉力不做功,故D错误;
故选:AC.

点评 本题考查了判断机械能是否守恒、功率如何变化、绳子拉力、做功问题,分析清楚小球运动过程,应用机械能守恒定律、功率公式、牛顿第二定律即可正确解题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,把角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β(即β=$\frac{△ω}{△t}$).我们用电磁打点计时器(所接交流电的频率为50Hz)、复写纸、米尺、游标卡尺、纸带来完成下述实验:
①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;
②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动;
③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量.

(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的半径如图乙所示,圆盘的半径r为6.000cm;
(2)如图丙所示,纸带上A、B、C、D…为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出,则打下计数点D时,圆盘转动的角速度为6.48rad/s,纸带运动的加速度大小为0.600m/s2,圆盘转动的角加速度大小为10.0rad/s2.(保留三位有效数字)

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5.如图所示,一不可伸长的轻绳上悬挂于O点,下端系一个质量为m的小球,小球静止在竖直方向时,与固定在水平面上半径为R的$\frac{1}{4}$光滑圆弧轨道接触且无挤压,现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球沿该点切线方向水平抛出落在水平地面上的P点,圆弧轨道的圆心O′与OB在同一竖直线上,已知绳长L=R,O′P=$\sqrt{2}$R,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)绳被拉断的瞬间小球的速度;
(2)轻绳所受的最大拉力的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是(  )
A.带电粒子所带电荷的符号
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大

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17.中国首次太空授课活动于2013年6月20日上午10时许举行,神舟十号航天员在天宫一号开展基础物理实验,为全国青少年进行太空授课.其中女航天员王亚平利用“质量测量仪”在太空测出了指令长聂海胜的质量.
(1)简述为何不能用托盘天平直接测质量物体处于完全失重状态
(2)如图所示“太空质量测量仪”,轻杆穿过光滑限位孔,左端通过一个“弹簧-凸轮”机构,能够产生一个恒定的力F=128N,右端固定有质量为m=6kg的圆盘支架.首先将指令长固定在支架上,然后把支架拉到指定位置,稳定后开始测量,拉力使他回到了初始位置.光栅测速系统测出力F作用时间△t=0.5s,这段时间轻杆位移x=0.2m.由上可知聂海胜的质量M=74 kg.

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7.如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上偏转电压U,一束质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出.
(1)求粒子打到光屏时的速度大小;
(2)求粒子从刚射入电场到打到光屏过程竖直方向的位移.

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14.利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势E=6V,电源内阻r=1Ω,电阻R=3Ω,重物质量m=0.10kg,当将重物固定时,电压表的示数为5V,当重物不固定,且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时,电压表的示数为5.5V,
求:(1)电动机的内阻;
(2)重物匀速上升时电动机的输入功率;
(3)重物匀速上升的速度大小(不计摩擦,g取10m/s2).

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.如图所示为一物体做直线运动的v-t图象,根据图象做出的以下判断中,正确的是(  )
A.物体先沿负方向运动,在t=2s后开始沿正方向运动
B.在t=2s前物体位于出发点负方向上,在t=2s后位于出发点正方向上
C.运动的加速度大小为10 m/s2
D.在t=2 s时,物体距出发点最远

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12.如图,电池组的内阻可以忽略不计,电压表和可变电阻器R串联接成电路,如果可变电阻器R的值减为原来的$\frac{1}{3}$,电压表的示数由U0增大到2U0,则下列说法正确的是(  )
A.流过可变电阻器R的电流增大到原来的2倍
B.可变电阻器R消耗的功率增大到原来的4倍
C.可变电阻器R两端的电压减小到原来的$\frac{2}{3}$
D.若可变电阻器R的阻值减小到零,那么电压表的示数变为4U0

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