题目内容
20.如图所示,固定在竖直面内的光滑圆环半径为R,圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看作质点),且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连,在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g),下列说法正确的是( )A. | A球增加的机械能等于B球减少的机械能 | |
B. | A球增加的重力势能等于B球减少的重力势能 | |
C. | A球的最大速度为$\sqrt{\frac{2gR}{3}}$ | |
D. | 细杆对A球做的功为$\frac{4mgR}{3}$ |
分析 本题中两个球运动中只有重力做功,系统机械能守恒,根据机械能守恒定律列式求解即可,重力势能的变化看重力做功解决.
解答 解:A、B球运动到最低点,A球运动到最高点,两个球系统机械能守恒,故A球增加的机械能等于B球减少的机械能,故A正确;
B、A球重力势能增加mg•2R,B球重力势能减小2mg•2R,故B错误;
C、两个球系统机械能守恒,当B球运动到最低点时,速度最大,有
2mg•2R-mg•2R=$\frac{1}{2}$(m+2m)v2
解得
v=$\sqrt{\frac{4}{3}gR}$
故C错误;
D、除重力外其余力做的功等于机械能的增加量,故细杆对A球做的功等于A球机械能的增加量,有
W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$+mg•2R=$\frac{2}{3}mgR$+2mgR=$\frac{8}{3}mgR$
故D错误;
故选:A
点评 本题关键抓住对AB系统来说,杆的力为内力,系统机械能守恒,对单个物体而言,机械能不守恒,运用除重力外其余力做的功等于机械能的增加量列式求解.
练习册系列答案
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10.下述说法正确的是( )
A. | 由E=$\frac{F}{q}$可知,电场中某点的场强与电场力成正比 | |
B. | 由E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$可知,点电荷产生的电场中某点的场强与该点电荷的电荷量成正比 | |
C. | 根据场强叠加原理可知,合场强一定大于分场强 | |
D. | 电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 |
11.下列说法正确的是( )
A. | α粒子散射实验能揭示原子具有核式结构 | |
B. | 原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 | |
C. | 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 | |
D. | 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 |
8.如图所示,在光滑绝缘竖直细杆底端固定一个电荷量为+q的带电小球B,另一个带小孔的质量为m,电荷量为+2q的带电小球A套在竖直杆上,A、B两个小球均可视为质点且电荷量保持不变.开始时,A、B两个小球相距H,将A球由静止释放.已知重力加速度为g,静电力常量为k.则( )
A. | A球由静止释放后一定向下运动 | |
B. | A球速度为零时,所受合外力一定为零 | |
C. | 当满足H2=$\frac{2k{q}^{2}}{mg}$时,释放A球后,A球静止不动 | |
D. | 若A球由静止释放后向下运动,则当A、B两球距离为q$\sqrt{\frac{2k}{mg}}$时,A球速度最大 |
15.如图所示,一带正电荷的滑块以水平向右的初速度在粗糙水平面上滑动,匀强磁场垂直于纸面向外,匀强电场水平向左.滑块在水平面上经过a点后到b点时速度减为零,接着又滑了回来,滑块所带电荷量保持不变.则从a到b和从b回到a两过程相比较( )
A. | 滑块所受摩擦力大小相同 | B. | 滑块速度变化量大小相同 | ||
C. | 滑块动能变化量大小相同 | D. | 滑块电势能变化量大小相同 |
5.如图所示,在光滑斜面上的A点先后水平抛出和静止释放两个质量相等的小球1和2,不计空气阻力,最终两小球在斜面上的B点相遇,在这个过程中( )
A. | 小球1重力做的功等于小球2重力做的功 | |
B. | 小球1重力势能的变化等于小球2重力势能的变化 | |
C. | 小球1到达B点的动能大于小球2到达B点的动能 | |
D. | 两小球到达B点时,在竖直方向的分速度相等 |
12.有一电阻极小的导线绕制而成的线圈接在交流电源上,如果电源电压的峰值保持一定,下边哪种情况下,能使通过线圈的电流减小( )
A. | 减小电源的频率 | |
B. | 增大电源的周期 | |
C. | 保持电源的频率不变,在线圈中加入铁芯 | |
D. | 保持电源的频率不变,减少线圈的匝数 |
9.如图所示,物体以100J的初动能从斜面底端向上运动,当它通过斜面某一点M时,其动能减少80J,势能增加了60J,则物体返回到斜面底端时的动能为( )
A. | 60J | B. | 50J | C. | 48J | D. | 20J |
10.关于简谐运动的各物理量,下列说法正确的是( )
A. | 振幅就是最大位移 | B. | 周期频率成反比 | ||
C. | 振幅越大,周期越小 | D. | 振幅越小,频率越小 |