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3.如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN是通过椭圆中心O点的水平线.已知一小球从M点出发,初速率为v0,沿管道MPN运动,到N点的速率为v1,所需时间为t1;若该小球仍由M点以初速率v0出发,而沿管道MQN运动,到N点的速率为v2,所需时间为t2.则(  )
A.v1=v2B.v1<v2C.t1<t2D.t2<t1

分析 根据机械能守恒定律分析小球到达N点时速率关系,结合小球的运动情况,分析平均速率关系,即可得到结论.

解答 解:A、由于小球在运动过程中只有重力做功,机械能守恒,到达N点时速率相等,即有v1=v2故A正确,B错误;
小球沿管道MPN运动时,根据机械能守恒定律可知在运动过程中小球的速率小于初速率v0,而小球沿管道MQN运动,小球的速率大于初速率v0,所以小球沿管道MPN运动的平均速率小于沿管道MQN运动的平均速率,而两个过程的路程相等,所以有t1>t2.故C错误,D正确.
故选:AD

点评 解决本题关键要掌握机械能守恒定律,并能用来分析小球速率的大小,知道平均速率等于路程与时间之比.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.如图所示,两个工人用两根长的轻绳抬一个木箱,由于前面有障碍物,工人必须缩短绳子将箱子抬的更高,若在抬箱子过程中两工人始终匀速运动,保持木箱水平,身体始终竖直,两工人间距不变且与木箱对称,则在工人抬木箱的过程中下列说法正确的是(  )
A.过障碍物的过程中绳子所受的拉力小于绳子没缩短时的拉力
B.过障碍物的过程中绳子所受的拉力大于绳子没缩短时的拉力
C.过障碍物的过程中绳子所受的合力小于绳子没缩短时的合力
D.过障碍物的过程中绳子所受的合力大于绳子没缩短时的合力

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.要测一待测电源的电动势及内阻.所给的实验器材有:待测电源E,定值电阻R1(阻值未知),电压表V(量程为3.0V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.
(1)某同学连接了如图1所示的电路,接下来的操作是:
①将S2接到a,闭合S1,拨动电阻箱旋钮,使各旋钮盘的刻度处于如图2所示的位置,记录下对应的电压表示数为2.20V,然后断开S1
②保持电阻箱示数不变,将S2切换到b,闭合S1,记录此时电压表的读数(电压表的示数如图3所示),然后断开S1

请你解答下列问题:图2所示电阻箱的读数为20.0Ω,图3所示的电压表读数为2.80 V.由此可算出定值电阻R1的阻值为5.45Ω (计算结果保留两位小数).
在上面第①步的操作中,有一处不恰当,请您帮同学指出来调节电阻箱时,需切断电源.
(2)在完成上述操作后,同学继续以下的操作:
将S2切换到a,多次调节电阻箱,闭合S1,读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图4所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图线.由此可求得电源电动势E和电源内阻r,其中E=2.90V;r=0.35Ω(计算结果均保留两位小数).

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图所示,重为G的两个完全相同的小球静止在地面上,它们与水平面的动摩擦因数均为$\frac{\sqrt{3}}{2}$,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.竖直向上的力F作用在连接两球轻绳的中点,绳间夹角为α=60°,现从零开始逐渐增大F.
(1)当F=G时,每个小球受到的静摩擦力有多大?
(2)当F多大时,小球刚要开始滑动?

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

18.物体从某一高度由静止开始自由下落,落地前的最后1s通过了全程的$\frac{9}{25}$,则物体下落的高度为125m.(不计空气阻力,g取10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.如图所示,小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动,到达最高点B后返回A,C为AB的中点.下列说法中错误的是(  )
A.小球从A出发到返回A的过程中,位移为零,外力做功为零
B.小球从A到C与从C到B的过程,减少的动能相等
C.小球从A到C与从C到B的过程,速度的变化率相等
D.小球从A到C与从C到B的过程,损失的机械能相等

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r.由于该电池的内阻r较小,因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0

(1)按照图甲所示的电路图,将图乙所示的实物连接成实验电路.
(2)闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读出电压表相应的示数,并计算出通过电阻箱的电流数值如表所示:在图丙所示的坐标纸中作U-I图线.
R/Ω40.0012.008.006.00
U/V1.901.661.571.43
I/A0.0470.1380.1960.238
(3)从图线得到E=2.0V,r=0.4Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

12.在“探究加速度与力、质量的关系”时,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出.

(1)当M与m的大小关系满足M>>m时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究加速度与质量的关系,以下做法正确的是B
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源D.求小车运动的加速度时,可用天平测出盘及盘中的砝码质量m以及小车质量M,直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出
(3)在“探究加速度与合外力关系”时,作出了如图丙所示的(a)、(b)图象,图丙中(a)中三线表示实验中小车的质量不同;图丙中(b)中图线不过原点的原因是平衡摩擦力过度.
(4)图乙是上述实验打出的一条纸带,已知打点计时器的打点周期是0.02s,结合图中给出的数据,求出小车运动加速度的大小为4.0m/s2,并求出纸带中P点瞬时速度大小为2.6m/s(计算结果均保留2位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是(  )
A.小车静止时,F=mgcosθ,方向沿斜杆向上
B.小车静止时,F=mgcosθ,方向垂直斜杆向上
C.小车向右以加速度a运动时,F=$\frac{mg}{sinθ}$
D.小车向左以加速度a运动时,F=$\sqrt{(ma)^{2}+(mg)^{2}}$,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角为tanα=$\frac{a}{g}$

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