题目内容
12.某娱乐项目中,要求参与者抛出一小球去撞击触发器成功,从而才能进入下一关.现在将这个娱乐项目简化为如下的理想模型:不计空气的阻力,假设参与者从触发器的正下方以v的速率竖直上抛一小球,小球恰好击中触发器.若参与者仍在刚才的抛出点,沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以相同的速率v抛出小球,如图所示A为半圆轨道,B为一段光滑斜面,C为一段不足$\frac{1}{4}$的圆弧轨道,D为内壁光滑的半圆轨道.则小球能够击中触发器的是( )A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
分析 小球在运动的过程中机械能守恒,根据机械能守恒定律,以及到达最高点的速度能否为零,判断小球进入右侧轨道能否到达h高度.
解答 解:由题意,小球以v竖直上抛的最大高度为h,说明到达最大高度时速度为0.根据机械能守恒有:mgh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$ ①
A、根据圆周运动知识可知,小球要到达触发器速度不为0,由机械能守恒得:$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=mgh′+$\frac{1}{2}mv{′}^{2}$ ②,由①②比较知,h′<h,则小球上升的最大高度减小了,不能击中触发器,故A错误;
B、小球离开斜面后做斜抛运动了,到最高点时水平方向有一定的速度,最大高度小于h,不能击中触发器,故B错误;
C、根据机械能守恒定律可知,小球上升到最高点时速度刚好等于零,可以击中触发器,故C正确;
D在双轨中做圆周运动时到达最高点的速度可以为零,根据机械能守恒守恒知,小球可以上升到最高点并击中触发器,故D正确.
故选:CD.
点评 解决本题的关键掌握机械能守恒定律,以及会判断小球在最高点的速度是否为零,要明确内壁光滑的圆轨道,小球到达最高点的最小速度为$\sqrt{gr}$.
练习册系列答案
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18.如图所示,A、B是一对平行的金属板,在两板间加有一周期为T的交变电压u,A板的电势φA=0,B板的电势φB随时间的变化规律为:在0到$\frac{T}{2}$的时间内,φB=φ0(φ0为正的常数);在$\frac{T}{2}$到T的时间内,φB=-φ0;在T到$\frac{3T}{2}$的时间内,φB=φ0;在$\frac{3T}{2}$到2T的时间内,φB=-φ0…,现有一电子在t时刻从A极板附近由静止释放,不计重力,则下列判断错误的是( )
A. | 若t=0,则电子将一直向B板运动,最后打在B板上 | |
B. | 若t=$\frac{3T}{8}$,则电子一定会打在B板上 | |
C. | 若t=$\frac{T}{8}$,则电子一定会打在B板上 | |
D. | 若t=$\frac{T}{4}$,则电子可能在A、B两极板间往复运动 |
7.如图甲所示为用拉力传感器和速度传感器“探究加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到的拉力大小,在长木板上的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率,A、B相距L=48.0cm.
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车在没有拉力作用时能做匀速直线运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(2)表中记录了实验测得的几组数据,vB2-vA2是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=$\frac{{{v}_{B}^{2}-v}_{A}^{2}}{2L}$(用题中已知的符号表示),请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
(3)由实验数据,得出a-F关系图线和理论图线如图乙,对比两图线,造成上述偏差的原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车在没有拉力作用时能做匀速直线运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(2)表中记录了实验测得的几组数据,vB2-vA2是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=$\frac{{{v}_{B}^{2}-v}_{A}^{2}}{2L}$(用题中已知的符号表示),请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
次数 | F(N) | vB2-vA2(m2/s2) | a(m/s2) |
1 | 0.60 | 0.77 | 0.80 |
2 | 1.04 | 1.61 | 1.68 |
3 | 1.42 | 2.34 | |
4 | 2.62 | 4.65 | 4.84 |
5 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
1.以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是( )
A. | 原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子 | |
B. | 按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但原子的能量增大 | |
C. | 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太小 | |
D. | 比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定 | |
E. | 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应 |