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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...

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rr << R)的光滑小球(小球无明显形变),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123……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.1个小球从AB过程中机械能守恒

C.1个小球到达B点前第N个小球做匀加速运动

D.1个小球到达最低点的速度

 

AD 【解析】 在下滑的过程中,水平面上的小球要做匀速运动,而曲面上的小球要做加速运动,则后面的小球对前面的小球要向前压力的作用,所以小球之间始终相互挤压,冲上斜面后后面的小球把前面的小球往上压,所以小球之间始终相互挤压,故N个小球在运动过程中始终不会散开,故A正确;第一个小球在下落过程中受到挤压,所以有外力对小球做功,小球的机械能不守恒,故B错误;由于小球在下落过程中速度发生变化,相互间的挤压力变化,所以第N个小球不可能做匀加速运动,故C错误; 小球整体的重心运动到最低点的过程中,根据机械能守恒定律得: 解得: ;同样对整体在AB段时,重心低于 ,所以第1个小球到达最低点的速度,故D正确.故选AD.
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如图所示,一轻质弹簧一端固定在水平面上通过O点的转轴上,另一端与一质量为m的小环相连.环可以沿与水平方向成30°的光滑固定杆下滑,已知弹簧原长为L.现让环从O点的正上方距O点为LA点由静止开始下滑,环刚好滑到与O点处于同一水平面上的B点时速度变为零.则小环在从A点下滑到B点的过程中

A.小环的机械能守恒

B.弹簧的弹性势能一直变大

C.弹簧的最大弹性势能为mgL

D.A、B两点外,弹簧弹力做功的瞬时功率为零还有两处

 

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从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E等于动能Ek与重力势能Ep之和.取地面为重力势能零点,该物体的EEp随它离开地面的高度h的变化如图所示.重力加速度取10 m/s2.由图中数据可得

A.物体的质量为2 kg

B.h=0时,物体的速率为20 m/s

C.h=2 m时,物体的动能Ek=40 J

D.从地面至h=4 m,物体的动能减少100 J

 

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如图,固定在地面的斜面体上开有凹槽,槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球,各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接,OA长度为6r。现将六个小球由静止同时释放,小球离开A点后均做平抛运动,不计一切摩擦。则在各小球运动过程中,下列说法正确的是(  )

A. 只有球6OA段机械能增大

B. 全过程中球1的机械能减少

C. 1的水平射程最小

D. 六个球落地点各不相同

 

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滑雪运动深受人民群众喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中(   )

A.所受合外力始终为零 B.所受摩擦力大小不变

C.合外力做功一定为零 D.机械能始终保持不变

 

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如图所示的等边三角形框架用三根轻杆制成,边长为L,在其中两个顶点处各固定一个小球AB,质量分别为2mm现将三角形框架的第三个顶点悬挂在天花板上O点,有一水平力F作用在小球A上,使OB杆恰好静止于竖直方向,不计一切摩擦,将力F撤去,框架绕O点自由转动,则(  )

A.F撤去前,AB杆的拉力为零 B.F撤去前,AB杆的拉力不为零

C.撤去FA球运动到最低点时的速度大小为v D.撤去FA球运动到最低点时的速度大小为v

 

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