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【题目】如图,水平光滑地面上停放着一质量为M的小车,其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB,轨道最低点B与长为L的水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块(可视为质点)A点无初速释放,物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出,设重力加速度为g,空气阻力可怎略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程中,下列说法正确的( )

A. 小车和物块构成的系统动量守恒

B. 摩擦力对物块和轨道所做的功的代数和为-mgR

C. 小车在全过程中运动的最大位移为

D. 小车运动过程中的最大速度为

【答案】BD

【解析】

系统所受合外力为零时,系统动量守恒;

由动能定理或机械能守恒定律求出物块滑到B点时的速度,然后由动量守恒定律求出物块与小车的共同速度,即为最大速度

A项:在物块从A位置运动到B位置过程中,小车和物块构成的系统在受到的合力不为零,系统动量不守恒,但在水平方向上动量守恒,故A错误;

B项:由功能关系可知,摩擦力对物块和轨道所做的功的代数和的绝对值为因摩擦产生的内能即损失的机械能,由系统水平方向动量守恒可知,最后A物块和小车都静止,由能量守恒可知,损失的机械能为mgR,故B正确;

C项:由系统水平方向动量守恒和“人船模型”可知,,解得:,故C错误;

D项:当A物块运动到B点时,小车的速度最大,由水平方向动量守恒得:,由机械能守恒得:,联立解得:,故D正确。

故应选:BD。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,某闯关游戏的笔直通道上每隔8m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5s2s。关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是( )

A. 关卡2 B. 关卡3 C. 关卡4 D. 关卡5

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【题目】质量为的物体静置在水平地面上,已知物体与地面间的动摩擦因数,最大静摩擦力可近似认为等于滑动摩擦力,g,则:

当用的水平力推物体时,求物体所受摩擦力的大小;

当用的水平力推物体时,求物体所受摩擦力的大小;

当物体在水平面上向右运动时,突然受到水平向左的的拉力,求物体在停止运动之前所受摩擦力的大小和方向。

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【题目】如图所示,带有光滑竖直杆的斜面固定在水平地面上,放置于斜面上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜面平行。现给小滑块施加一竖直向上的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终未脱离斜面,则有

A轻绳对小球的拉力逐渐增大

B小球对斜面的压力逐渐减小

C竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小

D对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】甲、乙两辆车在同一直轨道上向右匀速行驶,甲车的速度为v1=16m/s,乙车的速度为v2=12m/s,乙车在甲车的前面。当两车相距L=6m时,两车同时开始刹车,从此时开始计时,甲车以a1=2m/s2的加速度刹车,6s后立即改做匀速运动,乙车刹车的加速度为a2=1m/s2,求:

(1)从两车刹车开始计时,甲车第一次追上乙车的时间;

(2)两车相遇的次数。

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【题目】如图、在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为1.两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源(未画出)。将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上,且两轨道垂直。通过导体棒的恒定电流大小为I.若重力加速度为g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止,:

(1)请判断通过导体棒的恒定电流的方向;

(2)磁场对导体棒的安培力的大小;

(3)如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。

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【题目】科技馆中的一个展品如图所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头,在一种特殊的间歇闪光灯的照射下,若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同,可以看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动,对出现的这种现象,下列描述正确的是g=10m/s2

A水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tAB<tBC<tCD

B间歇发光的间隔时间是s

C水滴在相邻两点之间的位移满足xAB:xBC:xCD=1:3:5

D水滴在各点速度之比满足vB:vC:vD=1:4:9

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【题目】酒后驾车严重威胁公众交通安全。若将驾驶员从视觉感知前方危险到汽车开始制动的时间称为反应时间,将反应时间和制动时间内汽车行驶的总距离称为感知制动距离。科学研究发现,反应时间和感知制动距离在驾驶员饮酒前后会发生明显变化。一驾驶员正常驾车和酒后驾车时,感知前方危险后汽车运动v-t图线分别如图甲、乙所示。求:

1】正常驾驶时的感知制动距离s

2】酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离Δs

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【题目】(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系

(1)完成下列实验步骤中的填空:

平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。

按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。

打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。

按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤

在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2。求出与不同m相对应的加速度a。

以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_________关系(填线性非线性)。

(2)完成下列填空:

)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2

)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。

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同步练习册答案
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