题目内容

如图所示,摆球原来处于它的平衡位置O点,后来摆球在水平恒力F的作用下,沿着圆弧运动.摆球经过P点时,它所受的切向合外力恰好为零,这时撤去拉力F,则( )

A.撤除F后,摆球的最大偏角大于图示的θ
B.摆线的拉力对摆球不做功
C.摆球从O到P的重力势能增量小于F对摆球做的功
D.从O到P摆球重力势能的增量等于F对摆球做的功
【答案】分析:A、根据摆球经过P点时,它所受的切向合外力恰好为零,判断物体的运动情况,从而判断出P点速度是否为0.
B、根据力与运动的方向关系判断是否做功.
C、根据动能定理,比较水平恒力功与重力功的大小,重力做的负功等于重力势能的增加量.
解答:解:A、摆球经过P点时,它所受的切向合外力恰好为零,但此前,由于F与重力的切向合力的作用,使它向左加速,到P点仍有速度,所以撤除F后,摆球的最大偏角大于图示的θ.故A正确.
      B、摆线的方向与速度方向垂直,所以拉力不做功.故B正确.
      C、根据动能定理,由于到达P点有速度,在此过程中,只有水平恒力与重力做功,所以水平力做的功大于重力做的功,即大于重力势能的增加量,故C正确,D错误.
故选ABC.
点评:解决本题的关键首先判断出P点的速度是否为0.根据动能定理比较恒力功与重力功的大小.
练习册系列答案
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(2008?肇庆二模)(1)用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mB的钢球B放在小支柱N上,球心离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点,当细线被拉直时O点到球心的距离为L,且细线与竖直线之间夹角α;球A由静止释放,摆到最低点时恰与球B发生正碰,碰撞后,A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B的落点.
①用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB;碰后动量分别为pApB),
则pA=
mA
2gL(1-cosα)
mA
2gL(1-cosα)
pA=
mA
2gL(1-cosβ)
mA
2gL(1-cosβ)
; pB=
0
0
pB=
mBs
2H
2gL
mBs
2H
2gL

②请你写出两条可确实减小实验误差的建议:
a.让球A多次从同一位置摆下,求B球落点的平均位置;b.α角取值不要太小;c.两球A、B质量不要太小;d.球A质量要尽量比球B质量大
a.让球A多次从同一位置摆下,求B球落点的平均位置;b.α角取值不要太小;c.两球A、B质量不要太小;d.球A质量要尽量比球B质量大

(2)为了“探究碰撞中的不变量”,小明在光滑桌面上放有A、B两个小球.A球的质量为0.3kg,以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞,并测得碰撞后B球的速度为9m/s,A球的速度变为5m/s,方向与原来相同.根据这些实验数据,小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想:
[猜想1]碰撞后B球获得了速度,A球把速度传递给了B球;
[猜想2]碰撞后B球获得了动能,A球把减少的动能全部传递给了B球.
你认为以上的猜想是否成立
猜想1、2均不成立
猜想1、2均不成立
,请你根据实验数据,通过计算说明,有一个什么物理量,在这次的碰撞中,B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等?

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