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11.如图所示,竖直平面内固定一个半径为R的半圆形轨道ABC,左端口A和右端口C与圆心O在同一水平面上,M、N为右端口C正上方两点,到右端口C的距离分别为2R和R,现将一小球从M点静止释放,小球从左端口飞出后到达最高处D点,D点与半圆轨道的最低点B的竖直高度差为2R,接着小球又竖直下落返回进入圆弧轨道,若不考虑空气阻力,则下列说法正确的是(  )
A.小球返回轨道后能沿轨道一直运动,并上升到N点
B.小球返回轨道后沿轨道运动可能到不了C点
C.小球返回轨道后沿轨道运动到C点时,速度一定大于零
D.若将小球从N点静止释放,则小球恰能运动到左端口A处

分析 分析小球在圆形轨道里的受摩擦力做功情况,分析别各过程由动能定理进行分析,则可知小球实际运动情况.

解答 解:A、由题意可知,小球从A点上升没有达到最高点,则说明小球在圆轨道中有阻力做功;故小球在返回过程中同样有阻力做功,小球无法到达N点;故A错误;
B、小球返回轨道后,由于速度小于由C到A过程中的速度,故在轨道里的压力要小,故摩擦力要小,故摩擦力做功小;因此小球能到达C点,并且在C点的速度不为零;故B错误;C正确;
D、由B的分析可知,若将小球由N点释放,则小球一定能超过左端点A处,故D错误;
故选:C.

点评 本题考查动能定理的应用,要注意小球受到的摩擦力与速度有关,速度越快则摩擦力越大,同样的路程上摩擦力做功越多.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.设氢原子中的电子在半径为r的轨道上作圆周运动,电子的质量为m,电子的电量为e,静电引力恒量为k,试求等效电流的电流表达式.在氢原子中,可以认为核外电子在圆形轨道上绕原子核(质子)旋转,轨道半径r=5.3×10-11m,则旋转过程中所产生的等效电流为多少安培?

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2.在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L=2m,转动过程中与竖直方向夹角为θ=37°,摆球质量为2kg,摆线系于O点,O点离地面的距离OA=2.4m.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75)试求:
(1)摆绳的拉力和摆球做匀速圆周运动的角速度;
(2)若其他条件不变,在摆球以第(1)问中角速度做匀速圆周运动时,摆绳突然断裂停摆,球被抛出后最后落地,求摆球落地点与地面A点的距离S,落地时的速度的大小和方向.

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19.如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,x,y均为理想交流电表,R、L和D分别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、理想线圈和灯泡.原线圈接入图乙所示的正弦交流电压M,下列说法中正确的是(  )
A.交流电的方向每秒钟改变50次
B.抽出L中的铁芯,A的示数变大
C.有光照射R时,D变暗
D.在t=0.005s时,电压表V的示数为22$\sqrt{2}$V

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6.水平面上静止放置一质量为m=0.2kg的物块,固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块,使物块由静止开始做匀加速直线运动,2秒末到达额定功率,其v-t图线如图所示,物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1,g=10m/s2,电动机与物块间的距离足够远,求:
(1)物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小;
(2)电动机的额定功率;
(3)物块在电动机牵引下,最终能达到的最大速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.为了较准确的测量某细线能承受的最大拉力,小聪、小明分别进行了如下实验
小聪在实验室里找到一把弹簧测力计,按图甲所示安装细线和测力计后,他用力缓慢竖直向下拉测力计,直到测力计的示数达到量程(细线没有断裂),读出测力计的示数F,将F记为细线能承受的最大拉力.
小明在实验室里还找到一把刻度尺和一个玩具小熊,接着进行了如下的操作:
①用刻度尺测出细线的长度L,用弹簧测力计测出玩具小熊的重力G;
②按图乙所示安装玩具小熊、细线(玩具小熊悬挂在细线的中点);
③两手捏着细线缓慢向两边移动直到细线断裂,读出此时两手间的水平距离d;
④利用平衡条件算出结果.
在不计细线质量和伸长影响的情况下,请回答:
(1)小明算出的细线能承受的最大拉力是$\frac{GL}{2\sqrt{{{L}^{2}-d}^{2}}}$(用L、G、d表示);两位同学中小明(选填“小聪”或“小明”)的测量结果较准确.
(2)在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的上述过程中,下列说法正确的是C(填选项序号字母).
A.细线上的拉力大小不变    B.细线上的拉力大小减小
C.细线上拉力的合力大小不变   D.细线上拉力的合力大小增大.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.一束白光垂直于三棱镜的一个面入射发生色散(  )
A.棱镜对各色光的折射率不同
B.红光比蓝光通过棱镜所用的时间短
C.黄光比绿光偏转的角度小
D.在棱镜中,速度较大的单色光偏转的角度也较大

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.如图所示,三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2m,且与水平方向的夹角均为37°.现有两小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带两边同时下滑,物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,下列说法正确的是(  )
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B.物块A、B同时到达传送带底端
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D.物块A、B在传送带上的划痕长度不相同

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.如图,轻质细杆上端固定在O处的水平转轴上,下端连接一质量可忽略的力传感器P(可测出细杆所受拉力或压力大小)和质量m=1kg的小球,小球恰好没有触及水平轨道.轻杆可绕O处的转轴无摩擦在竖直面内转动,小球的轨道半径R=0.5m.在水平轨道左侧某处A固定一高度H=1.5m的光滑曲面,曲面底端与水平轨道平滑连接.质量与小球相同的物块从曲面顶端由静止释放,物块与水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.5,物块滑到B处时与小球发生弹性正碰,碰后小球连杆绕O点做圆周运动.重力加速度g=10m/s2
(1)若AB间的距离s=1m,求物块与小球碰后瞬间力传感器显示的力的大小.
(2)多次改变光滑曲面在水平轨道左侧的位置并固定,每次都使物块从曲面顶端由静止释放,若有两次小球通过最高点C时力传感器中显示力的大小都为6N,求这两次AB间的距离s1和s2

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