【題目】如圖所示,水平光滑地而上停放著一輛質(zhì)最為M的小車,小車左端靠在豎直墻壁上,其左側(cè)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB是光滑的,軌道最低點(diǎn)B與水平軌道BC相切,整個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi).將質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)無初速釋放,物塊沿軌道滑行至軌道未端C處恰好沒有滑出.重力加速度為g,空氣阻力可忽略不計(jì).關(guān)于物塊從A位置運(yùn)動(dòng)至C位置的過程,下列說法中正確的是（ ）

A. 在這個(gè)過程中，小車和物塊構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒

B. 在這個(gè)過程中，物塊克服摩擦力所做的功為 mgR

C. 在這個(gè)過程中，摩擦力對(duì)小車所做的功為 mgR

D. 在這個(gè)過程中，由于摩擦生成的熱量為 mMgR/(M+m)

【答案】D

【解析】在物塊從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置過程中，小車和物塊構(gòu)成的系統(tǒng)在水平方向受到的合力不為零，系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；物塊從A滑到B的過程中，小車靜止不動(dòng)，對(duì)物塊，由動(dòng)能定理得：mgR=mv2-0，解得，物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度；在物塊從B運(yùn)動(dòng)到C過程中，物塊做減速運(yùn)動(dòng)，小車做加速運(yùn)動(dòng)，最終兩者速度相等，在此過程中，系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可得mv=（M+m）v′， ，以物塊為研究對(duì)象，
由動(dòng)能定理可得：-Wf=mv′2-mv2，解得： ，故B錯(cuò)誤；對(duì)小車由動(dòng)能定理得： ，故C錯(cuò)誤；物塊與小車組成的系統(tǒng)，在整個(gè)過程中，由能量守恒定律得：mgR=Q+（M+m）v′2，解得： ，D項(xiàng)正確；故答案為D．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)模型，是機(jī)械振動(dòng)中最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)。 它具有如下特點(diǎn)：

(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體受到回復(fù)力的作用，回復(fù)力的大小與物體偏離平衡位置的位移x成正比，回復(fù)力的方向與物體偏離平衡位置的位移方向相反，即:，其中k為振動(dòng)系數(shù)，其值由振動(dòng)系統(tǒng)決定；

(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種周期性運(yùn)動(dòng)，其周期與振動(dòng)物體的質(zhì)量的平方根成正比，與振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)系數(shù)的平方根成反比，而與振幅無關(guān)，即：。

試論證分析如下問題：

(1)如圖甲，擺長(zhǎng)為L、擺球質(zhì)量為m的單擺在AB間做小角度的自由擺動(dòng)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。

a.當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，擺角為θ，畫出擺球受力的示意圖，并寫出此時(shí)刻擺球受到的回復(fù)力大小；

b.請(qǐng)結(jié)合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，證明單擺在小角度擺動(dòng)時(shí)周期為

(2)類比法、等效法等都是研究和學(xué)習(xí)物理過程中常用的重要方法。長(zhǎng)為L的輕質(zhì)絕緣細(xì)線下端系著一個(gè)帶電M為+q，質(zhì)量為m的小球。將該裝置處于場(chǎng)強(qiáng)大小為E的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖乙所示；將該裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖丙所示。帶電小球在乙、丙圖中均做小角度的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),請(qǐng)分析求出帶電小球在乙、丙兩圖中振動(dòng)的周期。

(3)場(chǎng)是物理學(xué)中重要的概念，除了電場(chǎng)和磁場(chǎng)，還有引力場(chǎng)。物體之間的萬有引力就是通過引力場(chǎng)發(fā)生作用的，地球附近的引力場(chǎng)叫做重力場(chǎng)。

a.類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法，定義“重力場(chǎng)強(qiáng)度”，并說明兩種場(chǎng)的共同點(diǎn)（至少寫出兩條）；

b.類比電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，在圖丁地球周圍描繪出“重力場(chǎng)線”。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根間距為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，電阻不計(jì)，左端彎曲部分光滑，水平部分導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，水平導(dǎo)軌左端有寬度為d、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，右端有另一磁場(chǎng)Ⅱ，其寬度也為d，但方向豎直向下，兩磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小均為B0，相隔的距離也為d．有兩根質(zhì)量為m、電阻均為R的金屬棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，b棒置于磁場(chǎng)Ⅱ中點(diǎn)C、D處．現(xiàn)將a棒從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放并沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)下去．

（1）當(dāng)a棒在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)，若要使b棒在導(dǎo)軌上保持靜止，則a棒剛釋放時(shí)的高度應(yīng)小于某一值h0，求h0的大��；

（2）若將a棒從彎曲導(dǎo)軌上高度為h（h＜h0）處由靜止釋放，a棒恰好能運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)Ⅱ的左邊界處停止，求a棒克服安培力所做的功；

（3）若將a棒仍從彎曲導(dǎo)軌上高度為h（h＜h0）處由靜止釋放，為使a棒通過磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)恰好無感應(yīng)電流，可讓磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間而變化，將a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ的時(shí)刻記為t=0，此時(shí)磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，試求出在a棒通過磁場(chǎng)Ⅰ的這段時(shí)間里，磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)L＝1.5m，高h(yuǎn)＝0.45m，質(zhì)量M＝10kg的長(zhǎng)方體木箱，在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)木箱的速度v0＝3.6m/s時(shí)，對(duì)木箱施加一個(gè)方向水平向左的恒力F＝50N，并同時(shí)將一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小球輕放在距木箱右端處的P點(diǎn)(小球可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時(shí)相對(duì)于地面的速度為零)，經(jīng)過一段時(shí)間，小球脫離木箱落到地面.木箱與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，其他摩擦均不計(jì).取g＝10m/s2，求：

(1)小球從離開木箱開始至落到地面所用的時(shí)間；

(2)小球放上P點(diǎn)后，木箱向右運(yùn)動(dòng)的最大位移；

(3)小球離開木箱時(shí)木箱的速度.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，河水流動(dòng)的速度為v且處處相同，河寬度為a.在船下水點(diǎn)A的下游距離為b處是瀑布.為了使小船渡河安全(不掉到瀑布里去)( )

A.小船船頭垂直河岸渡河時(shí)間最短，最短時(shí)間為t＝.速度最大，最大速度為vmax＝

B.小船軌跡沿y軸方向渡河位移最小、速度最大，最大速度為vmax＝

C.小船沿軌跡AB運(yùn)動(dòng)位移最大、時(shí)間最短且速度最小，最小速度vmin＝

D.小船沿軌跡AB運(yùn)動(dòng)位移最大、速度最小，最小速度vmin＝

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05 s閃光一次，圖實(shí)中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?/span>10 m/s2，小球質(zhì)量m＝0.2 kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)：

時(shí)刻

t2

t3

t4

t5

速度(m/s)

5.59

5.08

4.58

(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5＝________ m/s。

(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增加量ΔEp＝________J，

動(dòng)能減小量ΔEk＝________J。

(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEp與ΔEk近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。由上述計(jì)算得ΔEp________ΔEk(選填“>”“<”或“＝”)，造成這種結(jié)果的主要原因是________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)分布在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)，M、N分別為AB和AD的中點(diǎn)，一個(gè)初速度為v0、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子沿紙面射入電場(chǎng)。帶電粒子的重力不計(jì)，如果帶電粒子從M點(diǎn)垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，則恰好從D點(diǎn)離開電場(chǎng)。若帶電粒子從N點(diǎn)垂直BC方向射入電場(chǎng)，則帶電粒子( )

A．從BC邊界離開電場(chǎng)

B．從AD邊界離開電場(chǎng)

C．在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

D．離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為mv

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的向心加速度是描述：（ ）

A、線速度大小變化的物理量 B、線速度方向變化快慢的物理量

C、線速度方向變化的物理量 D、線速度大小變化快慢的物理量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)物體在萬有引力場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做引力勢(shì)能．若取兩物體相距無窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零，一個(gè)質(zhì)量為m0的質(zhì)點(diǎn)距質(zhì)量為M0的引力中心為r0時(shí)，其萬有引力勢(shì)能Ep＝－ (式中G為引力常量)．一顆質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星以半徑為r1圓形軌道環(huán)繞地球飛行，已知地球的質(zhì)量為M，要使此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大為r2，則在此過程中( )

A．衛(wèi)星勢(shì)能增加了GMm(－)

B．衛(wèi)星動(dòng)能減少了 (－)

C．衛(wèi)星機(jī)械能增加了 (－)

D．衛(wèi)星上的發(fā)動(dòng)機(jī)所消耗的最小能量為 (－)

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