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如图所示,圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上,OC与OA的夹角为60°,轨道最低点A与桌面相切.一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边,开始时m1位于C点,然后从静止释放.则(  )

 

A.

在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等

 

B.

在m1由C点下滑到A点的过程中重力对m1做功的功率先增大后减少

 

C.

若m1恰好能沿圆弧下滑到A点,则m1=2m2

 

D.

若m1恰好能沿圆弧下滑到A点,则m1=3m2


考点:

功率、平均功率和瞬时功率;力的合成与分解的运用.版权所有

专题:

功率的计算专题.

分析:

AB两个小球用绳子连在一起,说明沿绳子方向的速度是一样的,而在m1滑下去一段过程以后,此时的绳子与圆的切线是不重合,所以速度不等,重力的功率就是P=mgv,

分析竖直方向速度的变化情况求解,若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,此时两小球速度均为零,根据动能定理求解质量关系.

解答:

解:A、m1由C点下滑到A点的过程中,沿绳子方向的速度是一样的,在m1滑下去一段过程以后,此时的绳子与圆的切线是不重合,而是类似于圆的一根弦线而存在,所以此时两个物体的速度必然不相同的,故A错误;

B、重力的功率就是P=mgv,这里的v是指竖直的分速度,一开始m1是由静止释放的,所以m1一开始的竖直速度也必然为零,最后运动到A点的时候,由于此时的切线是水平的,所以此时的竖直速度也是零但是在这个C到A的过程当中是肯定有竖直分速度的,所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程,也就是一个先变大后变小的过程,所以这里重力功率mgv也是先增大后减小的过程,故B正确;

C、若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,此时两小球速度均为零,根据动能定理得:

m1gR(1﹣cos60°)=m2gR,

解得:m1=2m2

故C正确,D错误

故选BC

点评:

本题解题的关键是对两个小球运动情况的分析,知道小球做什么运动,并能结合动能定理、几何关系解题,难度适中.

 

练习册系列答案
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(1)物体A的加速度的大小

(2)绳中张力的大小.

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A.

φC=400V

B.

φC=﹣400V

C.

φC=﹣200V

D.

φC=200V

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图电路中,当滑动变阻器滑动键P向下移动时,则(  )

 

A.

A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮

B.

A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗

 

C.

A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗

D.

A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮

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如图所示,电路中的电阻R=10Ω,电动机的线圈电阻r=1Ω,加在电路两端的电压U=100V.已知电流表读数为30A,则通过电动机线圈的电流为多少?电动机输出功率为多少?

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如图所示,半径为R的均匀带电圆盘水平放置,圆盘中心有一小孔,P、Q是过圆盘中心且垂直圆盘的直线.一质量为m的带电小球从P、Q连线上的H点由静止开始释放,当小球下落到圆盘上方h处的M点时,小球的加速度为零.已知重力加速度为g,则下列判断中错误的是(  )

 

A.

小球运动到圆盘下方h处的N点时加速度大小为2g

 

B.

小球运动到圆盘下方h处的N点时的电势能与在M点时相等

 

C.

小球从M点运动到N点的过程中,小球的机械能守恒

 

D.

小球从M点运动到N点的过程中,小球的机械能与电势能之和保持不变

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科目:高中物理 来源: 题型:


驾驶证考试中的路考,在即将结束时要进行目标停车,考官会在离停车点不远的地方发出指令,要求将车停在指定的标志杆附近,终点附近的道路是平直的,依次有编号为A、B、C、D、E的五根标志杆,相邻杆之间的距离△L=16.0m.一次路考中,学员甲驾驶汽车,学员乙坐在后排观察并记录时间,学员乙与车前端面的距离为△s=2.0m.假设在考官发出目标停车的指令前,汽车是匀速运动的,当学员乙经过O点考官发出指令:“在D标志杆目标停车”,发出指令后,学员乙立即开始计时,学员甲需要经历△t=0.5s的反应时间才开始刹车,开始刹车后汽车做匀减速直线运动,直到停止.学员乙记录下自己经过B、C杆时的时刻tB=5.50s,tC=7.50s.已知O、A间的距离LOA=69m.求:

(1)刹车前汽车做匀速运动的速度大小v0及汽车开始刹车后做匀减速直线运动的加速度大小a;

(2)汽车停止运动时车头前端面离D的距离.

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图中电源电动势E=12V,内电阻r=0.5Ω.将一盏额定电压为8V,额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,通电100min.问:

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