15．如圖所示，兩根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的剛性輕桿，一端通過(guò)質(zhì)量為m的球形鉸鏈a連接，另一端分別與兩個(gè)質(zhì)量均為m小球b、c相連．將此裝置的兩桿合攏，鉸鏈a在上、豎直地放在水平桌面上，然后輕敲一下，使兩小球向兩邊對(duì)稱滑動(dòng)，但兩桿始終保持在豎直平面內(nèi)．忽略一切摩擦，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．a落地前，輕桿對(duì)b、c一直做正功
B．a下落過(guò)程中，其加速度大小始終小于g
C．a落地時(shí)速度大小為$\sqrt{2gL}$
D．a落地前，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b、c對(duì)地面的壓力大小為mg

分析 分析b、c速度的變化情況，由動(dòng)能定理分析桿對(duì)它們做功情況．b、c速度最大時(shí)，桿對(duì)它們沒(méi)有作用力，根據(jù)牛頓第二定律分析a的加速度．對(duì)整個(gè)系統(tǒng)，運(yùn)用機(jī)械能守恒定律求a落地時(shí)速度大�。�(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b、c的速度最大，此時(shí)它們的合力為零．

解答 解：A、a剛下落瞬間，b、c的速度為零．a(chǎn)落地瞬間，b、c的速度也為零，可知，b、c的速度先增大后減小，由動(dòng)能定理可知，輕桿對(duì)b、c先做正功后做負(fù)功，故A錯(cuò)誤．
B、b、c速度最大時(shí)，桿對(duì)它們沒(méi)有作用力，則桿對(duì)a也沒(méi)有作用力，此時(shí)a的加速度為g，故B錯(cuò)誤．
C、設(shè)a落地時(shí)速度大小為v．根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得 mgL=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，得 v=$\sqrt{2gL}$，故C正確．
D、a落地前，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b、c的速度最大，此時(shí)桿對(duì)b、c沒(méi)有作用力，則b、c對(duì)地面的壓力大小為mg，故D正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 正確分析b、c的運(yùn)動(dòng)情況，判斷其受力情況是解題的關(guān)鍵，采用特殊位置法分析其速度變化情況．要知道系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，但不是a的機(jī)械能守恒．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

4．如圖所示，一長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.55m的鏈條上端B固定在天花板上，下端A距一高△h=1.05m窗臺(tái)的上沿C距離h=0.2m．若某時(shí)刻鏈條脫落，則鏈條下端A通過(guò)窗的時(shí)間△t1為0.3s，整個(gè)鏈條通過(guò)窗的時(shí)間△t2為0.1s．（重力加速度g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．如圖所示，在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬軌道cd、ef固定在水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)，軌道左端c、e間連接一阻值為R的電阻．將一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直于cd、ef放在軌道上，與軌道接觸良好．軌道和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)．
（1）導(dǎo)體棒ab沿軌道以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)．t=0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)ab到達(dá)的位置恰好使cabe構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形．為使閉合電路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，求從t=0開(kāi)始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式．
（2）如果勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B保持不變，為使導(dǎo)體棒ab沿軌道以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)，需對(duì)導(dǎo)體棒ab施加一個(gè)水平向右的外力F．
a．求外力F的大��；
b．通過(guò)公式推導(dǎo)驗(yàn)證：在△t時(shí)間內(nèi)，外力F對(duì)導(dǎo)體棒ab所做的功W等于電路獲得的電能E電，也等于電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點(diǎn)是P，直徑MN水平，a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球（視為點(diǎn)電荷），b固定在M點(diǎn)，a從N點(diǎn)靜止釋放，沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q（圖中未畫(huà)出）時(shí)速度為零．則小球a（　�。�
A．從N到Q的過(guò)程中，重力與庫(kù)侖力的合力先增大后減小
B．從N到P的過(guò)程中，速率先增大后減小
C．從P到Q的過(guò)程中，動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量
D．從N到Q的過(guò)程中，電勢(shì)能一直增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．質(zhì)量m=4kg的物體，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，沿水平地面向右做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度為6m/s，物體經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)并對(duì)物體施加水平向左的恒力F=12N，g取10m/s2．
（1）若1.5s末撒去F，物體停在B點(diǎn)，求B與A的距離；
（2）若t時(shí)刻撤去F，物體最后停在A點(diǎn)右方3.75m處的C點(diǎn)，求F的作用時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

20．如圖，虛線PQ、MN間存在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電粒子質(zhì)量為m=2.0×10-11 kg、電荷量為q=+1.0×10-5 C，從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U=100V的電場(chǎng)加速后，經(jīng)過(guò)b點(diǎn)垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，從虛線MN的某點(diǎn)c （圖中未畫(huà)出）離開(kāi)勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度與電場(chǎng)方向成60°角．已知PQ、MN間距為20cm，帶電粒子的重力忽略不計(jì)．求：
（1）水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大�。�
（2）bc兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ubc．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

7．如圖所示，兩帶有等量異種電荷的平行金屬板M、N豎直放置，兩板間的距離d=0.4m，現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0×10-2kg、電荷量q=+4×10-5C的帶電小球從兩極板上方A點(diǎn)，以v0=2m/s的初速度水平拋出，A點(diǎn)距離兩板上端的高度h=0.2m，之后小球恰從M板頂端位置無(wú)碰擦地進(jìn)入板間，做直線運(yùn)動(dòng)，直至打在N板上的B點(diǎn)，設(shè)空氣阻力不計(jì)，g=10m/s2，勻強(qiáng)電場(chǎng)只存在于M、N之間，求：
（1）小球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度大小和方向；
（2）兩極板間的電勢(shì)差U；
（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．如圖所示，ABCDEF是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中畫(huà)出的一個(gè)正六邊形，該六邊形所在平面與電場(chǎng)線（圖中沒(méi)有畫(huà)出）平行，A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為5V、10V、15V，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向由C指向FB．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向由F指向C
C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向由C指向AD．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向由A指向C

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

5．如圖所示，一個(gè)足夠長(zhǎng)且傾角為370的固定斜面，從A點(diǎn)以初速度v0=3m/s水平拋出一個(gè)小球，落在B點(diǎn)，重力加速度為g，則物體在空中飛行的時(shí)間0.45 s，AB間的水平距離為1.35m．（已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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同步練習(xí)冊(cè)答案