题目内容
19.如图甲所示,DO是水平的,AB是斜面,一个物体从高为h的斜面体的顶端A以初速度vo开始沿AB滑下,当物体到达B点时速度大小也为vo.如果把图甲中的斜面改为动摩擦因数相同的曲面AC,如图乙所示,相同的物体从高为h的斜面体的顶端A以初速度v0开始沿AC滑下,当物体到达C点时速度大小也为v0.现让同样能的物体以2v0的速度分别从顶端A开始沿AB、AC滑下,若沿斜面到达B点时速度大小为v1,沿曲面到达C点时速度大小为v2,则它们速度大小关系是( )| A. | v1=2v0>v2 | B. | v1=2v0=v2 | C. | v1=v2<2v0 | D. | v1>v2>2v0 |
分析 对于斜面,根据动能定理列式研究,抓住摩擦力不变.对于曲面,根据沿半径方向的合力提供向心力,根据轨道弹力的变化,确定摩擦力的变化,再分析速度的大小.
解答 解:对于斜面,由动能定理可知 mgh-μmgcosα•sAB=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
所以得 mgh=μmgsOB;
同理,同样的物体以2v0的速度从斜面体的顶端A开始沿AB滑下,到达B点时速度大小也为2v0.
对于曲面,物体在运动过程中,沿半径方向的合力提供向心力,即 FN-mgcosθ=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,θ是轨道切线方向与水平方向的夹角.则知,速度越大,轨道弹力越大,滑动摩擦力 f=μFN变大,所以滑动摩擦力做功变大,物体到达B点时速度大小将小于2v0.
综上有v1=2v0>v2.
故选:A
点评 本题要抓住斜面与曲面的区别,知道斜面体情形中滑动摩擦力做功与水平位移有关.在曲面情形中,明确向心力的来源及其变化是关键.
练习册系列答案
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10.下面关于电场的叙述正确的是( )
| A. | 电场是电荷周围客观存在的物质 | |
| B. | 电荷间通过电场发生相互作用 | |
| C. | 只要有电荷存在,其周围就存在电场 | |
| D. | A电荷受到B电荷的作用,是A电荷的电场对B电荷的作用 |
7.
如图所示,在一个半径为r的圆周上等间距的五个点A、B、C、D、E上各固定一个点电荷,除A点处的电荷量-q外,其余各点处的电荷量均为+q,则在圆心O放置的另一个电荷量为Q的正点电荷所受的电场力的大小和方向为( )
| A. | 电场力大小为$\frac{2kQq}{{r}^{2}}$,方向沿OA方向 | |
| B. | 电场力大小为$\frac{2kQq}{{r}^{2}}$,方向沿AO方向 | |
| C. | 电场力大小为$\frac{kQq}{{r}^{2}}$,方向沿OA方向 | |
| D. | 电场力大小为$\frac{kQq}{{r}^{2}}$,方向沿AO方向 |
11.
在如图所示的电路中,闭合开关S,灯L不亮,电压表有示数,若电路故障在灯L或电阻R上某一处,对于故障的分析,下列判断正确的是( )
| A. | 一定是电阻R断路 | |
| B. | 用导线连接R两端,根据灯的亮暗可以检测出故障原因 | |
| C. | 在电路中再串联一个电流表,根据电流表有无示数可以检测出故障原因 | |
| D. | 在L两端再并联一个电压表,根据电压表有无示数可以检测出故障原因 |
8.如图甲,固定斜面倾角为θ,底部挡板连一轻质弹簧.质量为m的物块从斜面上某一高度处静止释放,不断撞击弹簧,最终静止.物块所受弹簧弹力F的大小随时间t变化的关系如图乙,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,则( )

| A. | 物块运动过程中,物块和弹簧组成的系统机械能守恒 | |
| B. | 物块运动过程中,t1时刻速度最大 | |
| C. | 物块运动过程中,t2时刻速度为零 | |
| D. | 最终静止时,物块受到的重力、斜面支持力和摩擦力的合力方向沿斜面向上 |