题目内容
如图所示,在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起,斜面足够长.在圆弧轨道上静止着N个半径为r(r << R)的光滑刚性小球,小球恰好将圆弧轨道铺满,从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走,N个小球由静止开始沿轨道运动,不计摩擦与空气阻力,下列说法正确的是( )![]()
A.N个小球在运动过程中始终不会散开
B.第N个小球在斜面上能达到的最大高度为R
C.第1个小球到达最低点的速度
>v>![]()
D.第1个小球到达最低点的速度v<![]()
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解析试题分析:在AB段,后面的小球总要往前推前面的小球,BC水平段,各小球保持匀速运动,相互之间仅仅接触,但无弹力作用,在CD段,前面的小球会减速运动,后面的小球速度比它大,因此又将推着它向前运动,所以整个运动过程中各小球始终不会散开,故选项A正确;在AB段时,高度在R/2之上的小球只占总数的1/3,而在斜面上各小球连成直线铺开,根据机械能守恒定律可知第N个小球在斜面上能达到的最大高度小于R,故选项B错误;同样对整体在AB段时,重心低于R/2,所以第1个小球到达最低点的速度v<
,故选项C错误;选项D正确。
考点:本题主要考查了机械能守恒定律的应用和等效法的运用问题。
下列物体机械能守恒的是( )
| A.做平抛运动的小球 |
| B.进站过程中的火车 |
| C.匀速上升的气球 |
| D.子弹穿过木块过程中,子弹与木块组成的系统 |
2013年12月14日,嫦娥三号探测器的着陆器在15公里高度开启发动机反推减速,到2公里高度时实现姿态控制和高度判断,转入变推力发动机向正下方的姿态,2公里以下进入缓慢的下降状态,100米左右着陆器悬停,自动判断合适的着陆点,下降到距离月面4米高度时进行自由下落着陆成功。若已知月面重力加速度约为地面重量加速度的六分之一。则下列说法正确的是:
| A.嫦娥三号着陆器高度下降到100m之前机械能在减小,100m之后机械能不变。 |
| B.嫦娥三号着陆器悬停时发动机需要工作 |
| C.嫦娥三号着陆器落上月面时的速度约3.6m/s |
| D.嫦娥三号着陆器还可以利用降落伞来实现软着陆。 |
光滑斜面上物块A被平行斜面的轻质弹簧拉住静止于O点,如图所示,现将A沿斜面拉到B点无初速释放,物体在BC范围内做简谐运动,则下列说法正确的是:![]()
| A.OB越长,振动能量越大 |
| B.在振动过程中,物体A机械能守恒 |
| C.A在C点时,物体与弹簧构成的系统势能最大,在O点时系统势能最小 |
| D.B点时物体A的机械能最小 |
如图所示,弧形轨道的下端与竖直圆轨道相切,使小球(视为质点)从弧形轨道上的P点无初速滑下,小球进入圆轨道底端M点后沿圆轨道运动,已知圆轨道的半径为R,P点到水平面的距离为h,弧形轨道与圆轨道均光滑,则下列说法中正确的有( )![]()
| A.h<R时,h越大,小球滑过M点后能达到的最大高度越高 |
| B.R < h<2R时,小球滑过M点后能达到的最大高度为h |
| C.h>2R时,小球一定能经过圆轨道最高点N |
| D.h=R时,小球滑过M点时对圆轨道的压力等于其重力的3倍 |
如图所示,从光滑的1/ 4圆弧槽的最高点滑下的小滑块,滑出槽口时速度方向为水平方向,槽口与一个半球顶点相切,半球底面为水平,若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑,已知圆弧轨道的半径为R1,半球的半径为R2,则R1和R2应满足的关系是![]()
| A.R1≤R2/2 |
| B.R1≥R2/2 |
| C.R1≤R2 |
| D.R1≥R2 |