题目内容
4.如图所示,甲、乙两个高度相同的固定斜面,倾角分别为α1和α2,且α1<α2.质量为m的物体(可视为质点)分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端,物体与这两个斜面的动摩擦因数均为μ.关于物体两次下滑的全过程,下列说法中正确的是( )| A. | 重力所做的功和重力的平均功率均相同 | |
| B. | 物体两次下滑的时间不相同 | |
| C. | 动能的变化量相同 | |
| D. | 机械能的变化量相同 |
分析 重力做功只与始末位置有关,据此确定重力做功情况,由于重力做功相同,故重力的平均功率与物体下滑时间有关,根据下滑时间确定重力做功功率,同时求得摩擦力做功情况,由动能定理确定物体获得的动能及动能的变化量.
解答 解:AB、重力做功只与始末位置有关,两种轨道上滑下,物体下滑的距离相等,故重力做功相同,物体沿斜面下滑时由牛顿第二定律有:mgsinα-μmgcosα=ma,可得物体下滑时的加速度a=gsinα-μgcosα,因为α1<α2,所以物体下滑时的加速度a2>a1,物体下滑高度相同,可知,沿倾角α1下滑的距离大于沿倾角α2下滑的距离,结合a2>a1,可知,沿倾角α1下滑的时间大于沿倾角α2下滑的时间,又因为重力做功相等,故重力做功的平均功率不等,故A错误、B正确;
C、由以上分析知,沿斜面下滑时的摩擦力f=μmgcosα沿倾角α1的摩擦力f1大于沿斜角α2下滑时的摩擦力,而沿倾角α1下滑的距离大,故克服摩擦力做功大于沿倾角α2下滑时克服摩擦力做的功,根据动能定理可知,沿倾角α2下滑时物体获得的动能大,故C错误;
D、由C分析知,两种情况下摩擦力做的功不同,故机械能的变化量不等,所以D错误.
故选:B.
点评 本题主要考查动能定理和功能关系.关键要明确研究的过程列出等式表示出需要比较的物理量,正确的对物体进行受力分析和做功分析是正确解决问题的关键.
练习册系列答案
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14.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了重大贡献,但也留下了一些遗憾.下列说法正确的是( )
| A. | 牛顿发现了万有引力定律,但没有测出引力常量 | |
| B. | 开普勒最早指出力不是维持物体运动的原因,但没有总结出惯性定律 | |
| C. | 麦克斯韦预言了电磁波的存在,但没有用实验证实它的存在 | |
| D. | 法拉第发现了“电生磁”的现象,但没有发现“磁生电”的现象 |
15.如图甲所示,光滑绝缘的水面平面上,相距5L的A、B两处分别固定两个正电荷QA和QB,AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图象如图乙所示,图中x=-L点为图线的最低点,若x=-2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小物块(可视为致电),则( )
| A. | x=-0.5L处的电场线沿x轴正方向 | |
| B. | 物块在x=-L处的速度最大 | |
| C. | 物块将x=-0.5L点为中心作往复运动 | |
| D. | 固定在A、B处的电荷电量之比为QA:QB=2:3 |
12.质量相等的甲、乙两颗卫星分别贴近某星球表面和地球表面围绕其做匀速圆周运动,已知该星球和地球的密度相同,半径之比为2:1,则( )
| A. | 甲、乙两颗卫星的加速度之比等于2;1 | |
| B. | 甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于1:1 | |
| C. | 甲、乙两颗卫星的线速度之比等于1:2 | |
| D. | 甲、乙两颗卫星的周期之比等于1:1 |
16.
如图所示,美洲狮是一种凶猛的食肉猛兽,也是噬杀成性的“杂食家”在跳跃方面有着惊人的“天赋”,它“厉害的一跃”水平距离可达44英尺,高达11英尺,设美洲狮做“厉害的一跃”离开地面时的速度方向与水平面的夹角为α,若不计空气阻力,美洲狮可看做质点,则tanα等于( )
| A. | $\frac{1}{8}$ | B. | $\frac{1}{4}$ | C. | $\frac{1}{2}$ | D. | 1 |
13.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比为n1:n2=5:1,电阻R=20Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光的功率为P,下列说法正确的是( )

| A. | 输入电压u的表达式u=20$\sqrt{2}$sin50πtV | |
| B. | 只断开S2后,L1、L2的功率均小于$\frac{P}{4}$ | |
| C. | 只断开S2后,原线圈的输入功率大于$\frac{P}{2}$ | |
| D. | 若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8W |
14.
如图所示,一个单匝矩形线圈在有界的匀强磁场中匀速转动,转动轴OO′与磁场方向垂直,线圈abcd关于转动轴对称,线圈的ab边与磁场的边界MN重合,位于图示位置时线圈平面与磁场平行.线圈的面积为S.匀强磁场的磁感应强度为B,线圈转动的角速度为ω.则下列说法中正确的是( )
| A. | 若从图示位置开始计时,那么,线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=BSωsinωt | |
| B. | 过图示位置时,穿过线圈的磁通量为0.磁通量的变化率为BSω | |
| C. | 经过图示位置时,穿过线圈的磁通量为0.电流的方向发生改变 | |
| D. | 若线圈绕ab轴转动,那么,感应电动势的有效值为$\frac{BSω}{{\sqrt{2}}}$ |