题目内容

如图12所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB，由于B球受到风力作用，环A与B球一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是(　　)

A．B球受到的风力F为mBgtan θ                                   

B．风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变

C．风力增大时，杆对环A的支持力保持不变

D．环A与水平细杆间的动摩擦因数为

图12

选AC　对B受力分析可知A正确；当风力增大时，由于F拉＝mBg/cos θ，所以B错误；以整体为研究对象，竖直方向杆对环A的支持力与环A和B球受到的重力平衡，C正确；水平方向上，mBgtan θ＝μ(mA＋mB)g，所以D错误。

练习册系列答案
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（2011?海南）现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨低端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A，B 两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度．用g表示重力加速度．完成下列填空和作图；
（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为
Mg
h
d
s-mgs
Mg
h
d
s-mgs
．动能的增加量可表示为
1
2
(m+M)
b2
t2
1
2
(m+M)
b2
t2
．若在运动过程中机械能守恒，
1
t2
与s的关系式为
1
t2
=
2(hM-dm)g
(M+m)db2
s
=
2(hM-dm)g
(M+m)db2
s

（2）多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：
1 2 3 4 5
s（m） 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400
t（ms） 8.22 7.17 6.44 5.85 5.43
1
t2
（×104s-2）		 1.48 1.95 2.41 2.92 3.39
以s为横坐标，
1
t2
为纵坐标，在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=
2.40
2.40
×104m-1．?s-2（保留3位有效数字）．

由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出
1
t2
-s直线的斜率ko，将k和ko进行比较，若其差值在试验允许的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律．

如图12所示，小车上有固定支架，一可视为质点的小球用轻质细绳拴挂在支架上的O点处，且可绕O点在竖直平面内做圆周运动，线长为L.现使小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动，当小车突然碰到矮墙后，车立即停止运动，此后小球上升的最大高度可能是（　　）?

图12

如图12所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L=0.3m. 导轨左端连接R=0.6Ω的电阻。区域abcd内存在垂直与导轨平面的B=0.6T的匀强磁场，磁场区域宽D=0.2m. 细金属棒A1和A2用长为d=0.6m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直。每根金属棒在导轨间的电阻均为r=0.3Ω，导轨电阻不计。使金属棒以恒定的速度v=1.0m/s沿导轨向右穿越磁场。试计算：

(1)金属棒A1进入磁场时通过电阻R的电流强度是多大？

(2)从金属棒A1进入磁场到A2离开磁场，R上的平均功率是多大？

光滑水平面上放着质量m=2kg的物块B， B可视为质点。 挡板和B之间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与挡板栓接，与B不拴接)，用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能EP=49J。在挡板和B之间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图12所示。放手后B向右运动，绳在极短时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，轨道半径  R=0.5m，B恰能到达最高点C。取g=10m／s2，求

(1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小；

(2)绳拉断过程绳对B所做的功W。

 

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