【題目】如圖所示，質(zhì)量為3m、半徑為R的光滑半圓形槽靜置于光滑水平面上，A、C為半圓形槽槽口對(duì)稱等高的兩點(diǎn)，B為半圓形槽的最低點(diǎn)。將一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m的小球自左側(cè)槽口A點(diǎn)自由釋放，小球沿槽下滑的過程中，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是( )

A. 小球和半圓形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒、動(dòng)量守恒

B. 小球剛好能夠到達(dá)半圓形槽右側(cè)的C點(diǎn)

C. 半圓形槽速率的最大值為

D. 半圓形槽相對(duì)于地面位移大小的最大值為

【答案】BD

【解析】小球與半圓形槽組成的系統(tǒng)在水平方向不受力，所以水平方向的動(dòng)量守恒，但在豎直方向受重力作用，故系統(tǒng)總的動(dòng)量不守恒；所有的接觸面都是光滑的，故在整個(gè)的運(yùn)動(dòng)過程中只有重力和彈力做功，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；因?yàn)橄到y(tǒng)的初狀態(tài)水平方向的動(dòng)量為零，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒可知，系統(tǒng)在末狀態(tài)的水平方向的動(dòng)量也零，故在末狀態(tài)小球與半圓形槽的速度都為零，而初狀態(tài)只有小球的重力勢能，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，可知末狀態(tài)也只小球的重力勢能，且與初狀態(tài)相等，故B正確；當(dāng)小球下至半圓形槽最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)反沖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，此時(shí)小球有向右的最大速度，半圓形槽有向左的最大速度，設(shè)小球的最大速度為，半圓形槽的最大速度為，初狀態(tài)水平方向的動(dòng)量為零，取向右為正，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒得：，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：，聯(lián)立解得：，故C錯(cuò)誤；小球從左邊最高點(diǎn)下至最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒得：，又，代入得：，即，且，聯(lián)立解得：；當(dāng)小球從最低點(diǎn)向右邊最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，半圓形槽繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，同理可得半圓形槽在這一過程的位移為，故半圓形槽相對(duì)于地面位移大小的最大值為，故D正確；故選BD.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為n1：n2=5：1，電阻R=20，L1、L2為規(guī)格相同的兩只燈泡，S1為單刀雙擲開關(guān)，原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，現(xiàn)將S1接1、S2閉合，此時(shí)L2正常發(fā)光，下列說法正確的是

甲 乙

A. 輸入電壓u的表達(dá)式 V

B. 只斷開S2后，L1、L2均正常發(fā)光

C. 只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大

D. 若S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8 W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示xoy坐標(biāo)系中，在y＞0區(qū)域內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場；在-l≤x≤0的第III象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場；在x>0的第IV象限內(nèi)有一個(gè)帶負(fù)電的固定點(diǎn)電荷(圖中未標(biāo)出)。一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電粒子，以初速度v0沿x軸正方向從x軸上的M(-l，0)點(diǎn)射入電場區(qū)域，粒子重力可忽略。粒子經(jīng)過N(0， )點(diǎn)后，以恒定速率經(jīng)P(，0)點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域并回到M點(diǎn)。求

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

(3)粒子從N點(diǎn)到M點(diǎn)所用的時(shí)間t。(結(jié)果可保留根式)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為一臺(tái)理想變壓器，初、次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為n1=400匝，n2=800匝，連接導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)，那么可以確定 ( )

A. 這是一臺(tái)降壓變壓器

B. 次級(jí)線圈兩端的電壓是初級(jí)線圈兩端電壓的2倍

C. 通過次級(jí)線圈的電流是通過初級(jí)線圈電流的2倍

D. 變壓器輸出的電功率是輸入的電功率的一半

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限中，0≤x≤d的空間存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在x>d的空間存在著垂直紙面方向向外的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子，從y軸上的A點(diǎn)，以速度沿x軸正方向進(jìn)入電場，帶電粒子在電、磁場作用下，從A點(diǎn)依次經(jīng)過B點(diǎn)和C點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0，）、（d，d）(2d，0)，不計(jì)帶電粒子重力，求：

(1)勾強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小；

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(3)帶電粒子從A到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，abcd是一個(gè)質(zhì)量為m，邊長為L的正方形金屬線框．如從圖示位置自由下落，在下落h后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，該磁場的寬度也為L.在這個(gè)磁場的正下方h＋L處還有一個(gè)未知磁場，金屬線框abcd在穿過這個(gè)磁場時(shí)也恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么下列說法正確的是 (　　)．

A. 未知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是2B

B. 未知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是 B

C. 線框在穿過這兩個(gè)磁場的過程中產(chǎn)生的電能為4mgL

D. 線框在穿過這兩個(gè)磁場的過程中產(chǎn)生的電能為2mgL

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌寬度為d＝1 m，導(dǎo)軌間接有一個(gè)阻值為R＝2 Ω的燈泡，一質(zhì)量為m＝1 kg的金屬棒跨接在導(dǎo)軌之上，其電阻為r＝1 Ω，且和導(dǎo)軌始終接觸良好．整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝2 T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一水平向右的拉力F，使金屬棒從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)．求

(1)若金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，施加的水平恒力為F＝10 N，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多少？

(2)若金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，施加的水平力功率恒為P＝6 W，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2是多少？

(3)若金屬棒與導(dǎo)軌間是光滑的，施加的水平力功率恒為P＝20 W，經(jīng)歷t＝1 s的過程中燈泡產(chǎn)生的熱量為QR＝12 J，則此時(shí)金屬棒的速度v3是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，L為自感系數(shù)較大的線圈。在滑動(dòng)變阻器的滑片P由A端向B端迅速滑動(dòng)的過程中，當(dāng)P經(jīng)過C點(diǎn)的瞬時(shí)，電路中的電流為I1；在滑片P由B端向A端迅速滑動(dòng)的過程中，當(dāng)P經(jīng)過C點(diǎn)的瞬時(shí)，電路中的電流為I2；若將P一直置于C點(diǎn)，電路中的電流為I0，則 (　　)

A. I1=I2=I0

B. I1＜I0＜I2

C. I1=I2＞I0

D. I1＞I0＞I2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M的長圓管豎直放置，頂端塞有一個(gè)質(zhì)量為m的彈性小球， ，球和管間的滑動(dòng)摩擦力和最大靜摩擦力大小均為4mg，管從下端離地面距離為H處自由落下，運(yùn)動(dòng)過程中，管始終保持豎直，每次落地后向上彈起的速度與落地時(shí)速度大小相等，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：

(1)管第一次落地時(shí)管和球的速度；

(2)管第一次落地彈起時(shí)管和球的加速度；

(3)管第一次落地彈起后，若球恰好沒有從管口滑出，則此時(shí)管的下端距地面的高度。

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