题目内容
11.如图所示,一异形轨道由粗糙的水平部分和光滑的四分之一圆弧部分组成,置于光滑的水平面上,如果轨道固定,将可视为质点和物块从圆弧轨道的最高点由静止释放,物块恰好停在水平轨道的最左端.如果轨道不固定,仍将物块雄圆弧轨道的最高点由静止释放,下列说法正确的是( )A. | 物块与轨道组成的系统机械能不守恒,动量守恒 | |
B. | 物块与轨道组成的系统机械能守恒,动量不守恒 | |
C. | 物块仍能停在水平轨道的最左端 | |
D. | 物块将从轨道左端冲出水平轨道 |
分析 根据能量的转化情况分析系统的机械能是否守恒.对照动量守恒条件:合外力为零,分析系统的动量是否守恒.系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,由水平动量守恒和能量守恒列式分析物块停止的位置.
解答 解:AB、轨道不固定时,物块在轨道的水平部分时因摩擦产生内能,所以系统的机械能不守恒.物块在轨道的圆弧部分下滑时,合外力不为零,动量不守恒,故A、B错误.
CD、设轨道的水平部分长为L.轨道固定时,根据能量守恒定律得 mgR=μmgL
轨道不固定时,设物块与轨道相对静止时共同速度为v,在轨道水平部分滑行的距离为x.
取向左为正方向,根据水平动量守恒得:0=(M+m)v,则得 v=0
根据能量守恒定律得:mgR=$\frac{1}{2}$(M+m)v2+μmgx,联立解得 x=L
所以物块仍能停在水平轨道的最左端,故C正确,D错误.
故选:C
点评 分析清物体运动过程,该题属于水平方向动量守恒的类型,要知道系统在某一方向不受外力时,该方向的动量守恒.
练习册系列答案
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A. | 16eV | B. | 14eV | C. | 6eV | D. | 4ev |
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A. | 用相同大小的电流给电容器充电时,电容器的电容C越大,两极板间电压的增加相同大小△U需要的时间越长 | |
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16.以下说法正确的是( )
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B. | 根据真空中点电荷电场强度公式E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$,电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比 | |
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A. | 16.0W | B. | 32.0W | C. | 48.0W | D. | 144.0W |