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5.如图所示,光滑滑轮的两侧用轻绳悬挂物体a、b(初始时刻二者位置等高),其质量分别为m、3m,两物体由静止释放,至二者高度差为h的过程中,空气阻力可忽略不计,已知重力加速度为g,以下说法正确的是(  )
A.a物体重力做功-mghB.b物体重力做功-$\frac{3}{2}$mgh
C.绳子对b物体做功-$\frac{3}{4}$mghD.系统末动能为2mgh

分析 重力做功W=mgh,根据题意,应用动能定理分析答题.

解答 解:物体a、b初始时刻二者位置等高,其质量分别为m、3m,两物体由静止释放,至二者高度差为h的过程中,物体a上升的高度与b下降的高度都是$\frac{h}{2}$;
A、物体a重力做功:WGa=-$\frac{1}{2}$mgh,故A错误;
B、物体a重力做功:WGb=3mg•$\frac{1}{2}$h=$\frac{3}{2}$mgh,故B错误
C、对系统,由机械能守恒定律得:$\frac{3}{2}$mgh-$\frac{1}{2}$mgh=$\frac{1}{2}$(m+3m)v2,对物体b,由动能定理得:WGb+W绳子=$\frac{1}{2}$•3mv2,解得:W绳子=-$\frac{3}{4}$mgh,故C正确;
D、对系统,由动能定理得:EK=$\frac{3}{2}$mgh-$\frac{1}{2}$mgh=mgh,故D错误;
故选:C.

点评 本题考查了求重力的功、绳子拉力的功、系统动能,分析清楚运动过程,应用功的计算公式、机械能守恒定律、动能定理即可正确解题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图所示,虚线OC与y轴的夹角θ=60°,在此角范围内有一方向垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子a(不计重力)从y轴的点M(0,L)沿x 轴的正方向射入磁场中.求:
(1)要使粒子a离开磁场后垂直经过x轴,该粒子的初速度v1为多大;
(2)若大量粒子a同时以v2=$\frac{qBL}{2m}$从M点沿xOy平面的各个方向射入磁场中,则从OC边界最先射出的粒子与最后射出的粒子的时间差.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,小车上固定有宽度为d的遮光条,他将光电门固定在长木板上的B点,用重物通过细线与固定在小车前端的力传感器相连(力传感器可测出细线的拉力大小).每次小车都从同一位置A由静止释放,改变砝码个数并测出小车的质量m(含砝码、传感器与遮光条),测出对应拉力传感器的示数F和对应遮光条通过光电门的时间△t.
试回答下列问题:
(1)若A、B间的距离为L,则计算小车加速度的表达式为a=$\frac{{d}^{2}}{2L△{t}^{2}}$.
(2)根据测得的实验数据,以F△t为纵轴,以$\frac{m}{△t}$为横轴,若得到一条过原点的直线,则可验证牛顿第二定律.
(3)关于本实验,某同学提出如下观点,其中不正确的是D
A.L越大,实验误差越小          B.牵引小车的细绳应与木板平行
C.应平衡小车受到的摩擦力       D.重物的质量应远小于小车的质量.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.如图所示,有一个正方形的匀强磁场区域abcd,e是ad的中点,f是cd的中点,如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子(带电粒子重力不计),恰好从e点射出,则(  )
A.如果粒子的速度增大为原来的二倍,将从d点射出
B.如果粒子的速度增大为原来的三倍,将从f点射出
C.如果粒子的速度不变,磁场的磁感应强度变为原来的二倍,也将从d点射出
D.只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时,从e点射出所用时间最短

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.一个质量m=2kg木块,放在倾角θ=37°的斜面上,从静止开始受一平行斜面的拉力F=20N作用,沿斜面向上作加速运动,拉力作用t=2s后撤去拉力.斜面与木块之间动摩擦因数μ=0.25、斜面足够长.求:
(1)再经过多少时间木块能回到斜面底端?
(2)回到斜面底端的速度大小?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.如图所示,跨过一定滑轮的不可伸长的轻绳两端连有物块A、B物块.物块A的质量mA=2kg,物块B的质量mB=6kg,B开始在距地面高10m处,A在地面,现在由静止释放B,在B刚到达地面时绳子立即断开,求A上升的最大高度(不计空气阻力,取g=10m/s2,A上升时不会被滑轮挡住)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.如图所示,两根平行放置的长直导线a和b通有大小相同、方向相同的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小为F2,则此时b受到的磁场力大小可能为(  )
A.F2B.2F1-F2C.2F1+F2D.F2-2F1

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.如图所示,质量为5.5kg的木块,与竖直墙壁间的动摩擦因数μ=0.5,木块在与竖直方向成θ=37°向上的推力F作用下,紧贴墙壁以大小为2m/s的速度滑行,则推力F的大小为多少?(sin37°=0.6  cos37°=0.8)

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7.如图,在竖直平面内有水平向右、场强为E的匀强电场,在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为m的带电小球,它静止时位于A点,此时细线与竖直方向成37°角,如图所示.现对在A点给小球一垂直于细线方向的初速度,使小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动.下列对小球运动的分析,正确的是(不考虑空气阻力,细线不会缠绕在O点上)(  )
A.小球运动到C点时动能最小B.小球运动到F点时动能最小
C.小球运动到Q点时动能最大D.小球运动到P点时机械能最小

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