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2.如图所示,长为2L的轻杆上端固定一质量为m的小球,下端用光滑铰链连接于地面上的O点,杆可绕O点在竖直平面内自由转动,定滑轮固定于地面上方L处,电动机由跨过定滑轮且不可伸长的绳子与杆的中点相连,启动电动机,杆从虚线位置绕O点逆时针倒向地面,假设整个倒下去的过程中,杆做匀速转动,则在此过程中(  )
A.小球重力做功为2mgLB.绳子拉力做功大于2mgL
C.重力做功功率逐渐增大D.绳子拉力做功功率先增大后减小

分析 根据W=mgh求的重力做功;小球在在倒下的过程中,由于速率不变,根据动能定理求的拉力做功,根据P=Fvcosθ求的重力的功率;

解答 解:A、小球重力做功为W=mg•2L=2mgL,故A正确;
B、在整个过程中,根据动能定理可得W-mg$•2L=\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$,解得W=2mgL,故B错误;
C、根据P=Fvcosθ可知,P=mgvcosθ,在下落过程中,θ逐渐减小,故重力做功功率逐渐增大,故C正确;
D、在整个过程中,重力的功率和绳子的功率相同,故绳子的功率逐渐增大,故D错误;
故选:AC

点评 本题主要考查了功率和动能定理,关键是抓住绳子的功率和重力的瞬时功率相同即可求的

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.如图所示,一排人站在沿x轴的水平轨道旁,原点O两侧的人的序号都记为n(n=1,2,3,…),每人只有一个沙袋,x>0一侧的沙袋质量为12kg,x<0一侧的沙袋质量为10kg.一质量为M=70kg的小车以某初速度从原点出发向正x方向滑行.不计轨道阻力.当车每经过一人身旁时,此人就把沙袋以水平速度u朝与车速相反的方向沿车面扔到车上,u的大小等于扔此袋之前瞬间车速大小的2n倍(n是此人的序号数).
(1)空车出发后,车上堆积了几个沙袋时车就反向滑行?
(2)车上最终会有几个沙袋?

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

13.在“研究平抛物体运动”的实验中(如图1),通过描点画出平抛小球的运动轨迹.

(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有ac.
a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
b.每次小球释放的初始位置可以任意选择
c.每次小球应从同一高度由静止释放
d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图3中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是c
(3)图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm,A、B两点水平间距△x为40.0cm.则平抛小球的初速度v0为2.0m/s,若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的速度vC为4.0m/s(结果保留两位有效数字,g取10m/s2).

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

10.三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图(1)所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
(2)乙同学采用如图(2)所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球 P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象应是P,Q二球相碰.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明平抛运动在水平方向上是匀速运动.
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长为1.25cm,则由图可求得拍摄时每0.036s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为0.7m/s(g取9.8m/s2).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

17.如图所示,空中轨道列车是悬挂式单轨交通系统,轨道在列车上方,由钢铁或水泥立柱支撑在空中,悄无声息地在地面交通工具“头上”运行,一节质量为m的空轨,以设计速度为v(单位:m/s)在转弯半径为R(单位:m)的轨道上运行,横向摆动角度为θ,为使运行安全,避免损耗,则(  )
A.悬挂车厢的挂臂对车厢的拉力为mgsinθ
B.最大横向摆动角度θ满足tanθ=$\frac{{v}^{2}}{gR}$
C.分别以$\frac{v}{2}$、v的速率转弯,车厢受到的合外力之比为1:2
D.分别以$\frac{v}{2}$、v的速率转弯,同一乘客对座椅的压力相等

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.列关于电流的说法正确的是(  )
A.金属导体中,自由电子定向移动的速率就是建立恒定电场的速率
B.电路接通后,各处的自由电子几乎同时开始定向移动
C.金属导体通电时,建立电场的速率等于光速
D.电路接通后,自由电子从电源负极经电路移动正极的时间是极短的

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.如图所示,一质量为m=2kg的物体,以vA=2m/s的速度在水平面上通过A点,此后若在物体上施加一恒力F=6N,方向与物体运动方向相同.物体经2s的时间运动到B点.已知物体与水,平面之间的动摩擦因数μ=0.1,求:
(1)物体运动到B点时的动能;
(2)物体从A到B的过程中动能的变化量.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.在“探究做功与速度变化的关系”实验中,常用的两种实验方案如图2所示:甲通过重物提供牵引力,小车在牵引力作用下运动,用打点计时器测量小车的速度,定量计算牵引力所做的功,进而探究牵引力所做功与小车速度的关系;乙通过不同条数橡皮筋的作用下将小车弹出,用打点计时器测量小车的速度,进而探究橡皮筋对小车所做功与其速度的关系.

(1)针对这两种实验方案,以下说法正确的是AC:
A.甲可以只打一条纸带研究,而乙必须打足够多条纸带才能研究
B.甲中需要平衡小车运动中受到的阻力,而乙中不需要平衡阻力
C.甲中小车质量必须远大于所挂重物的质量,而乙中小车质量没有特别的要求
D.乙方案中,换用2根同样的橡皮筋同一位置释放,橡皮筋所做的功与一根橡皮筋拉至伸长量为原来2倍橡皮筋所做的功是一样的
(2)某同学在实验中打出的一条纸带如图3所示,0、1、2…7为纸带上连续打出的点,打点计时器的电源频率为50Hz.根据这条纸带,可以判断他在实验中采用的方案是乙(选填“甲”或“乙”),实验中小车失去外力后的速度为1.75m/s.

(3)在做完上述实验后,某同学想利用实验甲的装置来实现完成“验证机械能守恒”的实验,请你评价下该同学能否实现实验目的,若能,请简要说明原理,若不能请说明理由?不能,因为摩擦力对小车做功,小车和重物组成的系统机械能不守恒.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图所示,一质量M=50kg的平板车B(足够长)放在光滑水平面上,在其右端放一质量m=10kg的物块A(可视为质点),A、B间的动摩擦因数μ=0.25,取g=10m/s2.现同时给A和B以大小v0=5m/s,方向相反的初速度,使A向左运动,B向右运动,求:
①A、B最终的速度大小和方向;
②从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远时,平板车向右运动的位移大小.

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