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6.木板固定在墙角处,与水平面夹角为θ=37°,木板上表面光滑,木板上开有一个孔洞,一根长为l、质量为m的软绳置于木板上,其上端刚好进入孔洞,用细线将质量为m的物块与软绳连接,如图所示.物块由静止释放后向下运动,带动软绳向下运动,当软绳刚好全部离开木板(此时物块未到达地面)时,物块的速度为(已知重力加速度为g,sin 37°=0.6)(  )
A.$\sqrt{gl}$B.$\sqrt{1.1gl}$C.$\sqrt{1.2gl}$D.$\sqrt{2gl}$

分析 分别分析物体和软绳重心下落的高度,从而求出重力势能的减小量;根据机械能守恒定律即可求得离开小孔时的速度.

解答 解:在下落过程中,由几何关系可知,重物的重心下降高度为l;而软绳重心的下降高度为:h'=0.5l-0.5lsin37°=0.2l,
故全过程中重力势能的减小量为:△EP=mgl+0.2mgl=1.2mgl;
根据机械能守恒定律可得:$\frac{1}{2}$mv2=△EP
解得:v=$\sqrt{1.2gl}$;
故C正确,ABD错误.
故选:C.

点评 本题考查机械能守恒定律的应用,注意在分析软绳重力势能的变化时要分析其重心高度的变化,本题也可以设置零势能面,从而确定初末状态的重力势能.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

11.如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律.

①对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是AB.
A.重物选用质量和密度较大的金属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物
②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示.纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点.重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有BC.
A.OA、AD和EG的长度           B.OC、BC和CD的长度
C.BD、CF和EG的长度             D.AC、BD和EG的长度

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

17.小型登月器连接在航天站上,一起绕月球做圆周运动,其轨道半径为月球半径的5倍,某时刻,航天站使登月器减速分离,登月器沿如图所示的椭圆轨道登月,在月球表面逗留一段时间完成科考工作后,经快速启动仍沿原椭圆轨道返回,当第一次回到分离点时恰与航天站对接,整个过程中航天站保持原轨道绕月运行(登月器减速登月及快速启动过程的时间可以忽略不计).已知月球表面的重力加速度为g,月球半径为R,不考虑月球自转的影响,则登月器可以在月球上停留的最短时间约为(  )
A.10π$\sqrt{\frac{5R}{g}}$-6π$\sqrt{\frac{3R}{g}}$B.6π$\sqrt{\frac{3R}{g}}$-4$\sqrt{\frac{2R}{g}}$C.10π$\sqrt{\frac{5R}{g}}$-2π$\sqrt{\frac{R}{g}}$D.6π$\sqrt{\frac{3R}{g}}$-2π$\sqrt{\frac{R}{g}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.小王在百米跑中以13秒获得了冠军,小王在比赛中的平均速度约为(  )
A.7.0m/sB.7.7m/sC.8.5m/sD.10.0m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

1.如图甲所示,在验证动量守恒定律实验时,在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力.

(1)若已测得打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上).A为运动起始的第一点,则应选BC 段来计算A的碰前速度,应选DE段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).

(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得碰前总动量为1.26kg•m/s,碰后总动量为1.25kg•m/s.实验结论:在误差允许的范围内,碰撞前后总动量守恒.(计算结果保留3位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.一个质点以初速度v0做匀加速直线运动,加速度大小为a,经过时间t,位移大小为2at2,末速度为v,则v:v0(  )
A.4:3B.3:1C.5:3D.5:2

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

18.汽缸长L=2m(汽缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为t=27°C、大气压为p0=1×105Pa时,气柱长度L0=0.8m.现用力F缓慢拉动活塞.
①如果温度保持不变,要将活塞从汽缸中拉出,最小需要多大的力F;
②若不加外力,让活塞从气缸中自行脱出,则气缸内气体至少升高到多少摄氏度?

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15.1898年7月居里夫妇发现了一种放射性极强的元素,为了纪念自己的祖国波兰把这种新元素定名为钋,同时由于对放射性的研究获得了诺贝尔物理学奖.吸烟有害健康,香烟中含有钋210,84210Po是一种很强的放射性同位素,为了探测放射线的性质,真空室中在放射源钋210的对侧放有一荧光屏,可以根据荧光屏上的打点情况来检测放射线的强弱.
(1)在放射源与荧光屏之间不加任何场时发现荧光屏的中间有闪光产生,当施加一垂直的匀强磁场,发现荧光屏的闪光都向一侧偏移,撤去磁场在放射源与荧光屏中间放一厚纸,发现荧光屏上没有闪光产生,请你根据上面的情况分析判断是什么射线,同时写出衰变方程(新原子核用Y表示)
(2)用α粒子轰击氮原子核打出了一种新的粒子,根据这种粒子在电场和磁场中的运动情况,测出了它的比荷.如图为同步加速器模型,M、N为两块中心开有小孔的平行金属板,新的粒子(不计重力)从M板小孔飘入板间,初速度可视为零,每当进入板间,两板的电势差变为U,粒子得到加速,当离开N板时,两板的电荷量均立即变为零.两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场,粒子在磁场作用下做半径为R的圆周运动,R远大于板间距离,经电场多次加速,动能不断增大,为使R保持不变,磁场必须相应的变化.不计粒子加速时间及其做圆周运动此时的电磁辐射,不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相应的变化,不计粒子的加速时间及其做圆周运动此时的电磁辐射,不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应,开始时磁感应强度为B0,求这种粒子的比荷以及运动第n周时磁场的磁感应强度Bn
(3)α粒子以初速度v0轰击静止的氮14原子核打出一种新的粒子,同时产生一个新的原子核,新的粒子速度为3v0,且方向不变,反应过程中释放的能量完全转化为系统的动能,已知中子质量为m,质子质量和中子质量相等,光速为c,试计算此反应过程中的质量亏损.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置,导轨间距为L,一个磁感应强度B的匀强磁场垂直穿过导轨平面向下,导轨的上端M与P间接有电容为C的电容器,金属棒开始静止.对金属棒施加一个水平向右、大小为F的恒力作用,不计一切摩擦,一切电阻都不计,则经过时间t的过程中(  )
A.金属棒可能做变加速运动
B.金属棒中的电流恒定
C.电容器所带电荷量$\frac{CBLFt}{m+{B}^{2}{L}^{2}C}$
D.电容器储存的电场能为$\frac{(FBLt)^{2}C}{2(m+{B}^{2}{L}^{2}C)^{2}}$

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