练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    2．如图所示，用一根长杆和两个小定滑轮组合成的装置来提升质量为m的重物A，长杆的一端放在地上，并且通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方的O点处，在长杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物A，C点与O点的距离为l，滑轮上B点距O点的距离为4l．现在长杆的另一端用力，使其沿逆时针方向由竖直位置以角速度ω匀速转至水平位置（转过了90°），重力加速度为g，则在此过程中，下列说法正确的是（　　）
    A．重物A做匀速直线运动
    B．当OC转至水平位置时，重物A的速度大小为ωl
    C．细绳的拉力对重物A所做的功为（$\sqrt{17}$-3）mgl
    D．细绳的拉力对重物A所做的功为（$\sqrt{17}$-3）mgl+$\frac{{8mω}^{2}{l}^{2}}{17}$

    分析 由运动的合成与分解可得出重物的运动速度，则可确定出重物的运动状态及速度的最大值；由功能的关系可确定出绳子对重物所做的功．

    解答 解：A、设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ（锐角）；由题知C点的线速度为ωL，该线速度在绳子方向上的分速度就为ωLcosθ；θ的变化规律是开始最大（90°）然后逐渐变小，所以，ωLcosθ逐渐变大，直至绳子和杆垂直，θ变为零，绳子的速度变为最大；然后，θ又逐渐增大，ωLcosθ逐渐变小，绳子的速度变慢．可知重物做变速运动，故A错误；
    B、重物先加速，后减速，当θ为零时，重物的速度最大，达到ωL，而当OC转至水平位置时，θ不为零，故重物A的速度大小不为ωl，故B错误；
    CD、拉力对重物m所做的功等于物体重力势能的增加量和动能的增加量，
    物体升高的高度等于左侧绳子的伸长量，
    由几何关系可知，h=（$\sqrt{17}-3$）L，故重力势能增加量为（$\sqrt{17}-3$）mgL；
    而杆转到水平位置时，cosθ=$\frac{4}{\sqrt{17}}$，则此时速度为$\frac{4}{\sqrt{17}}$ωL；
    故此时动能的增加量为$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{4}{17}$mω2l2；
    因此绳子对物体A所做的功为（$\sqrt{17}-3$）mgL+$\frac{8}{17}$mω2l2；故C错误，D正确．
    故选：D．

    点评 本题应明确重物的速度来自于绳子的速度，注意在速度的分解时应明确杆的转动线速度为线速度，而绳伸长速度及转动速度为分速度，再由运动的合成与分解得出合速度与分速度的关系．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．带电量为1.0×10-2C的粒子，在电场中先后飞经A，B两点，飞经A点时的动能为100J，飞经B点时的动能为40J，已知A点的电势为-700V，如图所示，求：
    （1）电荷从A到B电场力做多少功？
    （2）带电粒子在A点的电势能是多少？
    （3）B点的电势是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．质量为200kg的某型号汽车发动机的额定功率为72kW，在水平路面上行驶时受到的阻力大小恒为1800N，求：
    （1）发动机在额定功率下汽车匀速行驶时的速度大小
    （2）发动机在额定功率下汽车加速行驶到速度为54km/h时汽车的加速度大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．现有一根长为L=1m的钢性轻杆，其一端固定于O点，并可绕O点无摩擦转动，另一端系着质量m=0.5kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方A处，若在A点给小球以1m/s的水平瞬时速度抛出，如图所示，不计空气阻力，g取10m/s，求抛出瞬间球对杆作用力．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．某物理兴趣小组采用如图所示的装置测平抛问题的初速度，A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影．用小锤打击弹性金属片，使小球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落．A球落到地面N点处，B球落到地面P点处．测得B球距地面的高度是0.784m，M、N两点间的距离为1.2m，则B球落到P点的时间为0.4s，A球刚抛出时的速度为3m/s．（忽略空气阻力，g取9.8m/s2）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示，为一环境温度监控电器，R1为灯泡，R2为半导体材料制成的热敏电阻（电阻随温度升高而变小），当环境温度降低时则有（　　）
    A．灯泡的亮度变亮，电路中消耗的总功率P变小
    B．灯泡的亮度变亮，电路中消耗的总功率P变大
    C．灯泡的亮度变暗，电路中消耗的总功率P变小
    D．灯泡的亮度变暗，电路中消耗的总功率P变大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献，下列说法中正确的是（　　）
    A．安培首先总结了电路中电场与电压和电阻的关系
    B．奥斯特首先发现了电磁感应现象
    C．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律
    D．法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．两块大小、形状完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，闭合开关S，电源即给电容器充电．
    ①若保持S闭合，减小两板间的距离，则两极板间电场的电势差不变，电场强度变大；（填：“变大”、“不变”或“变小”）
    ②若断开S，减小两板间的距离，则极板上的电量不变，两极板间的电场强度不变．（填：“变大”、“不变”或“变小”）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．某物体放在粗糙的水平面上，初速为零，第一次用力F推，第二次用力F拉，如图所示：两次θ角、力F大小和物体位移S都相同，那么（　　）
    A．第一次力F对物体做功多B．第二次力F对物体做功多
    C．两次力F对物体做功一样多D．无法比较哪一次力F做功多

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案