12.如圖所示,用一根長桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來提升重物 M,長桿的一端放在地上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸,其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方0點(diǎn)處,在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩,通過兩個(gè)滑輪后掛上重物M.C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L,現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動,由豎直位置以角速度ω緩慢轉(zhuǎn)至水平(轉(zhuǎn)過了90°角),此過程中下述說法正確的是( 。
A.重物M做勻速直線運(yùn)動
B.重物M受到細(xì)繩的拉力總大于重物M的重力
C.重物M的速度總小于ωL
D.重物M克服其重力的功率先增大后減小

分析 C點(diǎn)的線速度為ωL,為一定值,將該速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,在沿繩子方向的速度等于重物的速度,根據(jù)C點(diǎn)速度與繩子沿線的夾角的變化,判斷繩子方向分速度的變化,從而得出重物速度的變化,再由P=Fv分析重物M克服其重力的功率如何變化.

解答 解:AC、設(shè)C點(diǎn)線速度方向與繩子沿線的夾角為θ(銳角),由題知C點(diǎn)的線速度為vC=ωL,該線速度在繩子方向上的分速度就為v=ωLcosθ.θ的變化規(guī)律是開始最大(90°)然后逐漸變小,所以,v=ωLcosθ逐漸變大,直至繩子和桿垂直,θ變?yōu)榱愣龋K子的速度變?yōu)樽畲,為ωL;然后,θ又逐漸增大,v=ωLcosθ逐漸變小,繩子的速度變慢.所以知重物M的速度先增大后減小,最大速度為ωL.故AC錯(cuò)誤.
B、重物M先向上加速,后向上減速,加速度先向上,后向下,由牛頓第二定律知,重物M受到細(xì)繩的拉力先大于重物M的重力,后小于重力,故B錯(cuò)誤.
D、由P=mgv知,重物M的速度先增大后減小,則重物M克服其重力的功率先增大后減小,故D正確.
故選:D

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握運(yùn)動的合成與分解,把C點(diǎn)的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向,在沿繩子方向的分速度等于重物的速度.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

1.某探究性學(xué)飛小組對一“月球車”的性能進(jìn)行研究,他們讓“月球車”在水平地面上由靜止開始運(yùn)動,得到如圖所示的v-t圖象,已知0~t1段為過原點(diǎn)的傾斜直線.t1~10s內(nèi)“月球車”牽引力的功率保持不變,且P=1.2kW,7~10s段為平行于橫軸的直線;在10s未停止遙控,讓“月球車”自由滑行,“月球車”質(zhì)量m=100kg,整個(gè)過程中“月球車”受到的阻力Ff大小不變.求:
(1)求“月球車”所受阻力Ff的大小和“月球車”勻速運(yùn)動時(shí)的速度大;
(2)求“月球車”在加速運(yùn)動過程中的總位移;
(3)求0~13s內(nèi)牽引力所做的總功.

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2.如圖所示,豎直固定放置的斜面AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B點(diǎn),C點(diǎn)為圓弧的最低點(diǎn),圓弧的半徑為R,圓心O與A、D在同一水平面上,∠COB=θ,現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小物體從斜面上的A點(diǎn)無初速滑下,已知小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,求:
(1)小物體經(jīng)過C點(diǎn)后運(yùn)動到左邊的最高點(diǎn)與C點(diǎn)的高度差;
(2)小物體經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)圓弧軌道對它的最小支持力;
(3)物體在斜面上能夠通過的最大路程.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動,在0≤t≤T時(shí)段內(nèi)瞬時(shí)速度為v=v0$\sqrt{1-(\frac{t}{T})^{2}}$,其平均速度為( 。
A.v0B.$\frac{1}{2}{v}_{0}$C.$\frac{π}{4}{v}_{0}$D.$\frac{\sqrt{3}}{2}{v}_{0}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.一列橫波正沿水平方向由西向東傳播,則下列說法中正確的是( 。
A.波中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在由西向東運(yùn)動
B.波中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)一定沒水平方向振動
C.波中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)一定沿豎直方向振動
D.以上說法都錯(cuò)誤

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17.如圖所示,將傾角θ=30°,表面粗糙的斜面固定在地面上,用一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過兩個(gè)光滑的半徑很小的滑輪連接甲、乙兩物體(均可視為質(zhì)點(diǎn)),把甲物體放在斜面上且細(xì)繩與斜面平行,把乙物體懸在空中,并使細(xì)繩拉直且偏離豎直方向α=60°.開始時(shí)甲、乙均靜止.現(xiàn)同時(shí)釋放甲、乙兩物體,乙物體將在豎直平面內(nèi)往返運(yùn)動,測得繩長OA為L=0.5m,當(dāng)乙物體運(yùn)動經(jīng)過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí),甲物體在斜面上均恰好未滑動,已知乙物體的質(zhì)量為 m=1kg,忽略空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:甲物體的質(zhì)量以及斜面對甲物體的最大靜摩擦力的大。

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4.如圖所示,虛線是一個(gè)圓,一小磁針位于圓心,且與圓在同一豎直平面內(nèi),現(xiàn)使一個(gè)帶負(fù)電的小球在豎直平面內(nèi)沿圓周高速旋轉(zhuǎn),則下列說法正確的是( 。
A.小磁針在紙面內(nèi)向左擺動B.小磁針的S極向紙面里轉(zhuǎn)
C.小磁針的S極向紙面外轉(zhuǎn)D.小磁針在紙面內(nèi)向右擺動

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1.在汶川大地震的救災(zāi)中,中國軍隊(duì)起到了至關(guān)重要的作用,特別是在水陸路都不能通行的情況下,空投救災(zāi)人員和物資顯得尤為重要.從水平勻速航行的飛機(jī)上向地面空投救災(zāi)物資,地面上的人員以地面作為參考系,觀察被投下的物體的運(yùn)動,以下說法中正確的是( 。
A.物體是豎直下落的
B.物體是沿曲線下落的
C.從飛機(jī)上觀察物體是做勻速直線運(yùn)動
D.以上說法都不對

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.某?萍夹〗M的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)從水中打撈物體的模型,如圖所示.其中D、E、G、H都是定滑輪,M是動滑輪,杠桿BC可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,OC:OB=3:4.杠桿BC和細(xì)繩的質(zhì)量均忽略不計(jì).人站在地面上通過拉繩子提升水中的物體A,容器的底面積為300cm2,人的質(zhì)量是70kg,通過細(xì)繩施加豎直向下的拉力時(shí),A始終以0.6m/s的速度勻速上升.當(dāng)杠桿到達(dá)水平位置時(shí)物體A總體積的五分之三露出液面,液面下降了50cm,此時(shí)的拉力為F1,它的功率為P1,地面對他的支持力是N1;當(dāng)物體A完全離開液面時(shí),此時(shí)通過細(xì)繩施加豎直向下的拉力為F2,它的功率為P2,地面對人的支持力是N2.已知A的質(zhì)量為75kg,N1:N2=2:1,忽略細(xì)繩與滑輪的摩擦以及水對物體的阻力,g取10N/kg.求:
(1)當(dāng)物體露出液面為總體積的五分之三時(shí),物體所受的浮力;
(2)動滑輪M受到的重力;
(3)P1:P2的值.

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