A. | 当${v_0}=\sqrt{2gR}$时,小球能到达B点 | |
B. | 如果小球的速度足够大,球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上 | |
C. | 当${v_0}=\sqrt{2gR}$时,小球在弧形凹槽上运动的过程中,滑块的动能一直增大 | |
D. | 如果滑块固定,小球返回A点时对滑块的压力为$m\frac{v_0^2}{R}$ |
分析 先设小球刚好没跃出圆弧的B点,知小球上升到最高点时,小球与滑块水平方向速度相同,结合水平动量守恒和系统机械能守恒求出小球的初速度大小,比较A中给定的初速度即可分析A选项,小球和小车组成的系统,在水平方向上动量守恒,小球越过圆弧轨道后,在水平方向上与小车的速度相同,返回时仍然落回轨道,根据支持力对小球的做功情况分析小球机械能的变化情况,根据压力对滑块做功情况判断滑块动能的变化情况,根据牛顿第二定律求解小球回到A点时对滑块的压力.
解答 解:A、当小球刚好到达B点时,小球与滑块水平方向速度相同,设为v1,以小球的初速度方向为正方向,在水平方向上,由动量守恒定律得:
mv0=(m+M)v1…①
由机械能守恒定律得:$\frac{1}{2}$mv02=$\frac{1}{2}$(m+M)v12+mgR …②,
代入数据解得:v0=$\sqrt{\frac{2gR(M+m)}{M}}$>$\sqrt{2gR}$,所以当v0=$\sqrt{2gR}$时,小球不能到达B点,故A错误;
B、小球离开四分之一圆弧轨道时,在水平方向上与滑块M的速度相同,则球将从滑块的左侧离开滑块后返回时仍然回到滑块M上,不可能从滑块的左侧离开滑块,故B错误;
C、小球在圆弧上运动的过程中,小球对滑块M的压力一直对滑块做正功,所以滑块动能一直增加,故C正确;
D、若滑块固定,由机械能守恒知小球返回A点时的速度大小仍为v0,在B点,根据牛顿第二定律得:
F-mg=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$
解得:F=mg+m$\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$,根据牛顿第三定律可知,小球返回B点时对滑块的压力为mg+m$\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$,故D错误.
故选:C
点评 本题考查了动量守恒定律、机械能守恒定律以及能量守恒定律等,要知道小球刚好没跃出圆弧的上端B时两者水平方向上的速度相同,系统水平动量守恒,但总动量不守恒.
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 光线a进入玻璃后的传播速度小于光线b进入玻璃后的传播速度 | |
B. | 光线a的折射率比光线b的折射率小,光线a的波长比光线b的波长大 | |
C. | 若光线b能使某金属产生光电效应,光线a也一定能使该金属产生光电效应 | |
D. | 光线a的频率的比光线b的频率高,光线a光子电量比光线b光线光子能量大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 4 N | B. | 8 N | C. | 12 N | D. | 16 N |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 单色光1的波长大于单色光2的波长 | |
B. | 在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度 | |
C. | 单色光1垂直通过玻璃板所需的时间大于单色光2垂直通过玻璃板所需的时间 | |
D. | 单色光1从玻璃到空气的全反射临界角大于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
电压/V | 1.30 | 1.14 | 1.12 | 0.58 | 0.82 | 0.74 |
电流/A | 0.10 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.40 | 0.45 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 在两板间插入介质板,静电计指针张角变大 | |
B. | 在两板间插入金属板,(金属板与A、B板不接触)静电计指针张角变大 | |
C. | B板向右平移,静电计指针张角变大 | |
D. | B板向上平移,静电计指针张角变大 |
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