【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有光滑軌道ABCD，其中BC是半徑為R的四分之一圓弧軌道，AB是豎直軌道，CD是水平軌道。 AB與BC相切于B點，CD與BC相切于C點。一根長為2R的輕桿兩端分別固定著兩個質(zhì)量均為m的相同小球P、Q(視為質(zhì)點)，從Q與B等高處由靜止釋放，兩球滑到水平軌道上。重力加速度為g，則下列說法中正確的是(　　)

A. 下滑的整個過程中P球機械能守恒

B. 下滑的整個過程中兩球與輕杠構(gòu)成的系統(tǒng)機械能不守恒

C. Q球過C點的速度大小為

D. 下滑的整個過程中Q球機械能增加量為

【答案】D

【解析】A、P球運動過程中輕桿要做功，所以機械能不守恒，故A錯誤；

B、把兩個球和輕桿作為一個系統(tǒng)來研究的話，除了重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功，沒有別的力做功，符合機械能守恒的條件，故B錯誤；

C、Q球過C點時,桿與豎直方向的夾角的余弦: ,故 ;
根據(jù)機械能守恒定律,有:


桿不可伸長,故兩個球沿著桿方向的分速度相等,故:


聯(lián)立計算得出:


故C錯誤;
D、下滑的整個過程中,根據(jù)機械能守恒定律,有:


計算得出:
故Q球機械能增加量為: ;所以D選項是正確的;

綜上所述本題答案是：D

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，t=0時刻開始，小物塊與木板一起以12m/s共同速度向右運動，直到小木塊剛好停在長木板的右端，小木塊的大小忽略不計。小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)，木板與地面間的動摩擦因數(shù)。小木塊的質(zhì)量為m1=2kg，木板的質(zhì)量為m2=4kg。g=10m/s2.求：

（1）小木塊在木板上滑動時受到的摩擦力的大��；

（2）牛頓第二定律的公式是：a=F合/m，意思是物體運動的加速度與物體所受的外力的合力成正比，與物體本身的質(zhì)量成反比。請求出小木塊在木板上滑動時的加速度大小。

（3）長木板的長度是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】驗證“互成角度的兩個力的合成”的實驗中，現(xiàn)將橡皮條一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩，實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是通過細繩用一個彈簧秤拉橡皮條．

（1）本實驗采用的科學方法是_______

A．理想實驗法 B．等效替代

C．控制變量法 D．建立物理模型法

（2）實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列是正確的_______（填字母代號）．

A．將橡皮條拉伸相同長度即可

B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長度

C．將彈簧秤都拉伸到相同刻度

D．將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置

（3）某次實驗中，拉OC細繩的彈簧秤指針位置如圖所示，其讀數(shù)為_______N；圖2中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是_______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】取水平地面為重力勢能參考平面．一物體從某一高度水平拋出，已知物體落地時的速度方向與水平初速度方向的夾角為60°，不計空氣阻力，則拋出時物體的重力勢能與它的動能之比為（ ）
A.3：1
B.1：3
C.
：1
D.1：

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【題目】研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時．假設這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比（ ）
A.線速度變小
B.角速度變大
C.向心加速度變小
D.距地面高度變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是fm ． 現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為2m的木塊，使四個木塊以同一加速度運動，則輕繩的拉力可能為（ ）

A.fm
B.fm
C.fm
D.fm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個同學根據(jù)不同的實驗條件，進行了“探究平拋運動規(guī)律”的實驗：
（1）甲同學采用如圖（1）所示的裝置．用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明 ．

（2）乙同學采用如圖（2）所示的裝置．兩個相同的弧形軌道M、N分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N下端射出．實驗可觀察到的現(xiàn)象應是 ． 僅僅改變弧形軌道M的高度（保持AC不變），重復上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在水平面上一輕質(zhì)彈簧豎直放置，在它正上方一物體自由落下，如圖所示，在物體壓縮彈簧速度減為零的過程中（ ）

A.物體的動能不斷減小
B.物體所受的合力減小為零
C.彈簧的彈性勢能不斷增大
D.物體的機械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個小物體A和B相距L，靜止放在足夠長的光滑水平面上．某時刻起A開始向右以加速度a做勻加速直線運動，一段時間后與B發(fā)生碰撞．已知每次碰撞后兩物體都交換速度，A以碰撞后的速度為初速度繼續(xù)做加速度為a的勻加速直線運動，B則以碰撞后的速度做勻速直線運動．試求：

（1）A與B第1次碰撞后B的速度大小；

（2）A與B從第5次碰撞到第6次碰撞過程中B運動的時間；

（3）第6次碰撞前A運動的總路程．

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