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18.如图所示,内壁光滑的圆形轨道固定在竖直平面内,轨道内甲、乙两小球分别固定在轻杆的两端,甲球的质量小于乙球的质量,开始时乙球位于轨道的最低点,现由静止释放轻杆,下列说法正确的是(  )
A.甲球下滑的过程中,轻杆对其做正功
B.甲球滑回时,一定能回到初始位置
C.甲球可沿轨道下滑到最低点
D.在甲球滑回的过程中,杆对甲球做的功大于杆对乙球做的功

分析 根据滑动过程中的受力情况得到做功情况,进而得到机械能守恒,再由杆对两球的作用力与速度之间的关系得到做功情况,进而求解.

解答 解:A、甲球下滑的过程中,轻杆对甲的作用力由乙指向甲,与甲的速度方向(沿轨道向下)成钝角,故轻杆对其做负功,故A错误;
B、两球滑动过程中,只有重力作用,故机械能守恒,所以,甲球滑回时,一定能回到初始位置,故B正确;
C、两球滑动过程中,只有重力作用,故机械能守恒,甲球的质量小于乙球的质量,故甲球沿轨道下滑不能滑到到最低点,故C错误;
D、在甲球滑回的过程中,杆对甲球的作用力大小等于杆对乙球的作用力,甲球速度沿杆方向的分量等于乙球速度沿杆方向的分量,故杆对甲球做的功大小等于杆对乙球做的功,故D错误;
故选:B.

点评 对多物体运动问题,一般先对物体进行受力分析,然后忽略物体间不做功的作用力,然后应用动能定理求得运动状态.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.下列说法中不正确的是(  )
A.外界对物体做功,物体的内能一定增加
B.气体放热,同时气体膨胀对外界做功,气体的内能一定减少
C.热量一定从内能多的物体传到内能少的物体
D.物体的温度升高,物体内所有分子的平均动能一定增大
E.温度低的物体内能一定小

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

12.在“探究小车匀变速直线运动的速度随时间变化的规律“的实验中.
(1)给出的器材有:①电磁打点计时器;②天平;③低压直流电源;④细绳;⑤纸带;⑥小车;⑦钩码;⑧秒表;⑨-端固定滑轮的长木板.请从给出的器材中选出实验所需的器材:①④⑤⑥⑦⑨(填序号);为达到实验目的,还要增加的器材是低压交流电源.  
(2)实验时要画出小车运动的v-t图象,下列关于作v-t图象的说法中,正确的是BD
A.实验只需要测出两组数据,就可以准确画出小车运动的v-t图象
B.画v-t图象时,所取的点越多,图象就越准确
C.画出的v-t图线应该通过所有的点,图线曲折也可以
D.对于偏离直线较远的点,应舍去.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.如图所示,平行直线A1、A2间,存在两个在竖直方向足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,以竖直面MN为理想分界面,方向均垂直纸面向外.两磁场区域的宽度d相同,磁感应强度的大小分别为B和$\frac{B}{2}$.在A1边界某处有一个正粒子发射装置P,可调节粒子发射速度的大小及方向,保证粒子运动轨迹平行于纸面.已知磁场宽度d=$\frac{m{v}_{0}}{2qB}$,粒子的质量为m,电量为q,不计粒子所受重力.则:
(1)若以v垂直A1边界发射粒子,要保证粒子均能够进入Ⅱ区域又最终不能从A2边界穿出,求发射粒子的速度范围;
(2)调节发射装置,是粒子速度大小变为$\frac{{v}_{0}}{2}$,改变射入时的方向(其它条件不变),使粒子以最短时间穿过Ⅰ区域.求粒子在Ⅱ区域的运动时间t.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

13.如图所示,两根等高光滑的四分之一圆弧轨道,半径为r,间距为L,轨道电阻不计,在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,现有一根长度稍大于L,电阻为$\frac{1}{3}R$,质量为m的金属棒从轨道最低位置cd开始,在拉力作用下以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处,求:
(1)初始时刻cd两端的电压;
(2)在该过程中R上产生的热量;
(3)拉力做的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.如图所示,固定在同一水平面上的两平行金属导轨AB、CD,两端接有阻值相同的两个定值电阻.质量为m的导体棒垂直放在导轨上,轻弹簧左端固定,右端连接导体棒,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.当导体棒静止在OO′位置时,弹簧处于原长状态.此时给导体棒一个水平向右的初速度v0,它能向右运动的最远距离为d,且能再次经过OO′位置.已知导体棒所受的摩擦力大小恒为f,导体棒向右运动过程中左侧电阻产生的热量为Q,不计导轨和导体棒的电阻.则(  )
A.弹簧的弹性势能最大为$\frac{1}{2}$mv02-Q-fd
B.弹簧的弹性势能最大值大于$\frac{1}{2}$mv02-2Q-fd
C.导体棒再次回到OO′位置时的动能等于$\frac{1}{2}$mv02-4Q-2fd
D.导体棒再次回到OO′位置时的动能大于$\frac{1}{2}$mv02-4Q-2fd

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

10.如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R和r的并联电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为u.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直),这个过程中流过ab导体杆的电荷量为q.设杆和导轨电阻不计,重力加速度大小为g,求此过程  
(1)导体杆哪端电势高
(2)导体杆运动的最大速度
(3)导体杆刚达到最大速度时发生的位移
(4)这个过程中电阻R产生的焦耳热.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.一个从地面竖直上抛的小球,到达最高点前1s上升的高度是它上升的最大高度的$\frac{1}{4}$,不计空气阻力,g=10m/s2.则(  )
A.小球上升的最大高度是5mB.小球上抛的初速度是15m/s
C.2.5s时物体正在上升D.1s末、3s末物体处于同一位置

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

8.气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块“悬浮”在导轨上,滑块对导轨的压力近似为零,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.某实验小组验证动量守恒定律的实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:(滑块A、B的质量mA、mB已经给出且不相等)
①给导轨送气,气流稳定后,按下电钮放开卡销.同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时自动停止计时,从记时器上记下 A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2
②在A和B间放入一个被压缩的轻弹黄,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上.
③调整气垫导轨,使导轨处于水平.
④用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;B的右端至D板的距离L2
(1)实验步骤的顺序是③②④①
(2)利用已经给的量和上述测量的实验数据,写出验证动能守恒定律的表达式mA$\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}$-mB$\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$=0;
(3)利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为EP=$\frac{1}{2}$mA($\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}$)2+$\frac{1}{2}$mA($\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$)2
(4)该实验装置中由于弹簧的质量不能忽略,会对实验准确度造成影响.下列哪种方式可以减小这种影响?B
A.将弹簧与A、B滑块都粘连在一起
B.将弹簧与AB中质量较大的粘连在一起
C.将弹簧与AB中质量较小的粘连在一起
D.将弹簧与A、B滑块都不粘连在一起.

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