6.木板固定在墻角處,與水平面夾角為θ=37°,木板上表面光滑,木板上開有一個孔洞,一根長為l、質(zhì)量為m的軟繩置于木板上,其上端剛好進入孔洞,用細線將質(zhì)量為m的物塊與軟繩連接,如圖所示.物塊由靜止釋放后向下運動,帶動軟繩向下運動,當(dāng)軟繩剛好全部離開木板(此時物塊未到達地面)時,物塊的速度為(已知重力加速度為g,sin 37°=0.6)( 。
A.$\sqrt{gl}$B.$\sqrt{1.1gl}$C.$\sqrt{1.2gl}$D.$\sqrt{2gl}$

分析 分別分析物體和軟繩重心下落的高度,從而求出重力勢能的減小量;根據(jù)機械能守恒定律即可求得離開小孔時的速度.

解答 解:在下落過程中,由幾何關(guān)系可知,重物的重心下降高度為l;而軟繩重心的下降高度為:h'=0.5l-0.5lsin37°=0.2l,
故全過程中重力勢能的減小量為:△EP=mgl+0.2mgl=1.2mgl;
根據(jù)機械能守恒定律可得:$\frac{1}{2}$mv2=△EP
解得:v=$\sqrt{1.2gl}$;
故C正確,ABD錯誤.
故選:C.

點評 本題考查機械能守恒定律的應(yīng)用,注意在分析軟繩重力勢能的變化時要分析其重心高度的變化,本題也可以設(shè)置零勢能面,從而確定初末狀態(tài)的重力勢能.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

11.如圖所示,打點計時器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置驗證機械能守恒定律.

①對于該實驗,下列操作中對減小實驗誤差有利的是AB.
A.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘
B.兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正
C.精確測量出重物的質(zhì)量
D.用手托穩(wěn)重物,接通電源后,撒手釋放重物
②某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50Hz的交流電源上,按正確操作得到了一條完整的紙帶,由于紙帶較長,圖中有部分未畫出,如圖所示.紙帶上各點是打點計時器打出的計時點,其中O點為紙帶上打出的第一個點.重物下落高度應(yīng)從紙帶上計時點間的距離直接測出,利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有BC.
A.OA、AD和EG的長度           B.OC、BC和CD的長度
C.BD、CF和EG的長度             D.AC、BD和EG的長度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.小型登月器連接在航天站上,一起繞月球做圓周運動,其軌道半徑為月球半徑的5倍,某時刻,航天站使登月器減速分離,登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月,在月球表面逗留一段時間完成科考工作后,經(jīng)快速啟動仍沿原橢圓軌道返回,當(dāng)?shù)谝淮位氐椒蛛x點時恰與航天站對接,整個過程中航天站保持原軌道繞月運行(登月器減速登月及快速啟動過程的時間可以忽略不計).已知月球表面的重力加速度為g,月球半徑為R,不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響,則登月器可以在月球上停留的最短時間約為(  )
A.10π$\sqrt{\frac{5R}{g}}$-6π$\sqrt{\frac{3R}{g}}$B.6π$\sqrt{\frac{3R}{g}}$-4$\sqrt{\frac{2R}{g}}$C.10π$\sqrt{\frac{5R}{g}}$-2π$\sqrt{\frac{R}{g}}$D.6π$\sqrt{\frac{3R}{g}}$-2π$\sqrt{\frac{R}{g}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.小王在百米跑中以13秒獲得了冠軍,小王在比賽中的平均速度約為(  )
A.7.0m/sB.7.7m/sC.8.5m/sD.10.0m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

1.如圖甲所示,在驗證動量守恒定律實驗時,在小車A的前端粘有橡皮泥,推動小車A使之做勻速運動.然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運動,在小車A后連著紙帶,電磁打點計時器電源頻率為50Hz,長木板右端下面墊放小木片用以平衡摩擦力.

(1)若已測得打點紙帶如圖乙所示,并測得各計數(shù)點間距(已標(biāo)在圖上).A為運動起始的第一點,則應(yīng)選BC 段來計算A的碰前速度,應(yīng)選DE段來計算A和B碰后的共同速度(以上兩空填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).

(2)已測得小車A的質(zhì)量m1=0.40kg,小車B的質(zhì)量m2=0.20kg,由以上測量結(jié)果可得碰前總動量為1.26kg•m/s,碰后總動量為1.25kg•m/s.實驗結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),碰撞前后總動量守恒.(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.一個質(zhì)點以初速度v0做勻加速直線運動,加速度大小為a,經(jīng)過時間t,位移大小為2at2,末速度為v,則v:v0(  )
A.4:3B.3:1C.5:3D.5:2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.汽缸長L=2m(汽缸的厚度可忽略不計),固定在水平面上,氣缸中有橫截面積為S=100cm2的光滑活塞,活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)溫度為t=27°C、大氣壓為p0=1×105Pa時,氣柱長度L0=0.8m.現(xiàn)用力F緩慢拉動活塞.
①如果溫度保持不變,要將活塞從汽缸中拉出,最小需要多大的力F;
②若不加外力,讓活塞從氣缸中自行脫出,則氣缸內(nèi)氣體至少升高到多少攝氏度?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.1898年7月居里夫婦發(fā)現(xiàn)了一種放射性極強的元素,為了紀(jì)念自己的祖國波蘭把這種新元素定名為釙,同時由于對放射性的研究獲得了諾貝爾物理學(xué)獎.吸煙有害健康,香煙中含有釙210,84210Po是一種很強的放射性同位素,為了探測放射線的性質(zhì),真空室中在放射源釙210的對側(cè)放有一熒光屏,可以根據(jù)熒光屏上的打點情況來檢測放射線的強弱.
(1)在放射源與熒光屏之間不加任何場時發(fā)現(xiàn)熒光屏的中間有閃光產(chǎn)生,當(dāng)施加一垂直的勻強磁場,發(fā)現(xiàn)熒光屏的閃光都向一側(cè)偏移,撤去磁場在放射源與熒光屏中間放一厚紙,發(fā)現(xiàn)熒光屏上沒有閃光產(chǎn)生,請你根據(jù)上面的情況分析判斷是什么射線,同時寫出衰變方程(新原子核用Y表示)
(2)用α粒子轟擊氮原子核打出了一種新的粒子,根據(jù)這種粒子在電場和磁場中的運動情況,測出了它的比荷.如圖為同步加速器模型,M、N為兩塊中心開有小孔的平行金屬板,新的粒子(不計重力)從M板小孔飄入板間,初速度可視為零,每當(dāng)進入板間,兩板的電勢差變?yōu)閁,粒子得到加速,當(dāng)離開N板時,兩板的電荷量均立即變?yōu)榱悖畠砂逋獠看嬖诖怪奔埫嫦蚶锏膭驈姶艌,粒子在磁場作用下做半徑為R的圓周運動,R遠大于板間距離,經(jīng)電場多次加速,動能不斷增大,為使R保持不變,磁場必須相應(yīng)的變化.不計粒子加速時間及其做圓周運動此時的電磁輻射,不考慮磁場變化對粒子速度的影響及相應(yīng)的變化,不計粒子的加速時間及其做圓周運動此時的電磁輻射,不考慮磁場變化對粒子速度的影響及相對論效應(yīng),開始時磁感應(yīng)強度為B0,求這種粒子的比荷以及運動第n周時磁場的磁感應(yīng)強度Bn;
(3)α粒子以初速度v0轟擊靜止的氮14原子核打出一種新的粒子,同時產(chǎn)生一個新的原子核,新的粒子速度為3v0,且方向不變,反應(yīng)過程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動能,已知中子質(zhì)量為m,質(zhì)子質(zhì)量和中子質(zhì)量相等,光速為c,試計算此反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置,導(dǎo)軌間距為L,一個磁感應(yīng)強度B的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面向下,導(dǎo)軌的上端M與P間接有電容為C的電容器,金屬棒開始靜止.對金屬棒施加一個水平向右、大小為F的恒力作用,不計一切摩擦,一切電阻都不計,則經(jīng)過時間t的過程中( 。
A.金屬棒可能做變加速運動
B.金屬棒中的電流恒定
C.電容器所帶電荷量$\frac{CBLFt}{m+{B}^{2}{L}^{2}C}$
D.電容器儲存的電場能為$\frac{(FBLt)^{2}C}{2(m+{B}^{2}{L}^{2}C)^{2}}$

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