题目内容

【题目】如图所示,有一根固定的足够长的光滑直杆与水平面的夹角为θ,杆上套着一个质量为m的滑块A(可视为质点)。用不可伸长的轻绳将滑块A与另一个质量为2m的物块B通过光滑的定滑轮相连接,先将A锁定在O点,此时轻绳绷紧,滑轮左侧轻绳恰好水平,其长度为L。现将滑块A从图中O点由静止释放,在滑块AO点滑到最低点的过程中(整个运动过程中AB不会触地,B不会触及滑轮和直杆),下列说法正确的是

A. 绳的拉力对A先做正功后做负功

B. 绳与杆垂直时,A的机械能最大,B的机械能最小

C. 绳与杆垂直时,A的动能最大,B的动能最小

D. 物块B所受重力的功率一直增大

【答案】AB

【解析】

A在下滑的过程中通过绳子拉力与速度方向的夹角判断拉力的功的正负;绳与杆垂直时,B到达最低点速度变为零,由此判断机械能的变化;根据P=mgv判断B的重力的功率的变化.

滑块A下滑的过程中,绳对A的拉力与vA夹角先小于900,后大于900,则绳的拉力对A先做正功后做负功,选项A正确;绳与杆垂直时,B下降到最低点,且速度为零,则B的机械能减小的最多,A机械能增加的最多,故B正确;A所受的合外力为零时,速度最大,动能最大,而在绳与杆垂直位置,A的合力不为零,选项C错误;B在运动的过程中先是加速下降后减速下降,后加速上升又减速上升,根据P=mgv可知,物块B所受重力的功率不是一直增大,选项D错误;故选AB.

练习册系列答案
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【题目】图甲为洛伦兹力演示仪的实物照片,图乙为其工作原理图。励磁线圈为两个圆形线圈,线圈通上励磁电流I(可由电流表示数读出)后,在两线圈间可得到垂直线圈平面的匀强磁场,其磁感应强度的大小和I成正比,比例系数用k表示,I的大小可通过“励磁电流调节旋钮”调节;电子从被加热的灯丝逸出(初速不计),经加速电压U(可由电压表示数读出)加速形成高速电子束,U的大小可通过“加速电压调节旋钮”调节。玻璃泡内充有稀薄气体,在电子束通过时能够显示电子的径迹。请讨论以下问题:

(1)调整灯丝位置使电子束垂直进入磁场,电子的径迹为圆周。若垂直线圈平面向里看电子的绕行方向为顺时针,那么匀强磁场的方向是怎样的?

(2)用游标瞄准圆形电子束的圆心,读取并记录电子束轨道的直径D、励磁电流I、加速电压U。请用题目中的各量写出计算电子比荷的计算式。

(3)某次实验看到了图丙所示的电子径迹,经过调节“励磁电流调节旋钮”又看到了图丙所示的电子径迹,游标测量显示二者直径之比为21;只调节“加速电压调节旋钮”也能达到同样的效果。

a.通过计算分别说明两种调节方法是如何操作的;

b.求通过调节“励磁电流调节旋钮”改变径迹的情况中,电子沿轨道运动一周所用时间之比。

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