如圖5－7所示將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上，槽的左側(cè)有一固定在水平面上的物塊。今讓一小球自左側(cè)槽口A的正上方從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是： [ ]

　　A．小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中，只有重力對(duì)它做功

　　B．小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒

　　C．小球自半圓槽的最低點(diǎn)B向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒

　　D．小球離開C點(diǎn)以后，將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。

C


解析:

錯(cuò)解一：半圓槽光滑，小球在半圓槽內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的全過程中，只受重力和彈力作用，而彈力方向始終與速度方向垂直，所以彈力不做功，則只有重力做功，所以選A。

　　錯(cuò)解二：由于光滑的半圓槽置于光滑的水平面，所以小球在半圓槽運(yùn)動(dòng)的全過程中，小球與半圓槽水平方向不受外力作用，因而系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，故選B。

　　錯(cuò)解三：半圓槽槽口的切線方向?yàn)樨Q直方向，因而小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度方向豎直向上，所以小球離開C點(diǎn)以后得做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故選D。

　　【正確解答】 本題的受力分析應(yīng)與左側(cè)沒有物塊擋住以及半圓槽固定在水平面上的情況區(qū)分開來。（圖5-8）

　　從A→B的過程中，半圓槽對(duì)球的支持力N沿半徑方向指向圓心，而小球?qū)Π雸A槽的壓力N′方向相反指向左下方，因?yàn)橛形飰K擋住，所以半圓槽不會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，情形將與半圓槽固定時(shí)相同。但從B→C的過程中，小球?qū)Π雸A槽的壓力N′方向向右下方，所以半圓槽要向右運(yùn)動(dòng)，因而小球參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：一個(gè)是沿半圓槽的圓運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)與半圓槽一起向右運(yùn)動(dòng)，小球所受支持力N與速度方向并不垂直，所以支持力會(huì)做功。所以A不對(duì)。又因?yàn)橛形飰K擋住，在小球運(yùn)動(dòng)的全過程，水平方向動(dòng)量也不守恒，即B也不對(duì)。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，它的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度方向如圖5－9，并不是豎直向上，所以此后小球做斜上拋運(yùn)動(dòng)，即D也不對(duì)。

　　正確答案是：小球在半圓槽內(nèi)自B→C運(yùn)動(dòng)過程中，雖然開始時(shí)半圓槽與其左側(cè)物塊接觸，但已不擠壓，同時(shí)水平而光滑，因而系統(tǒng)在水平方向不受任何外力作用，故在此過程中，系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，所以正確答案應(yīng)選C。

　　【小結(jié)】 在本題中由于半圓槽左側(cè)有物塊將槽擋住，導(dǎo)致了小球從A→B和從B→C兩段過程特點(diǎn)的不同，因此在這兩個(gè)過程中小球所受彈力的方向與其運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系，及球和槽組成的系統(tǒng)所受合外力情況都發(fā)生了變化。而這一變化導(dǎo)致了兩個(gè)過程所遵從的物理規(guī)律不同，所以具體的解決方法也就不一樣了。通過本題的分析解答，可以使我們看到，對(duì)不同的物理過程要做認(rèn)真細(xì)致的具體分析，切忌不認(rèn)真分析過程，用頭腦中已有的模型代替新問題，而亂套公式。  

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

利用氣墊導(dǎo)軌探究彈簧的彈性勢能與形變量的關(guān)系，在氣墊導(dǎo)軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕彈簧貼近，彈簧另一端固定在氣墊導(dǎo)軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導(dǎo)軌底座上適當(dāng)位置（如圖甲），使彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，滑塊向左壓縮彈簧一段距離，然后靜止釋放，與光電門相連的光電計(jì)時(shí)器可記錄遮光片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間，可計(jì)算出滑塊離開彈簧后的速度大小．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d；
②在氣墊導(dǎo)軌上通過滑塊將彈簧壓縮x1，滑塊靜止釋放．由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊第一次通過光電門時(shí)遮光片的擋光時(shí)間t1；
③利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時(shí)的速度v和動(dòng)能
1
2
mv2；
④增大彈簧壓縮量為x2、x3、…重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③，記錄并計(jì)算相應(yīng)的滑塊動(dòng)能
1
2
mv2，如下表所示：
彈簧壓縮量x（cm） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
x2 0.25 1.00 2.25 4.00 6.25 9.00
動(dòng)能
1
2
mv2		 0.49m 1.95m 4.40m 7.82m 12.22m 17.60m


（1）測量遮光片的寬度時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示，讀得d=
1.02
1.02
cm；
（2）在兩坐標(biāo)系中分別作出
1
2
mv2-x和
1
2
mv2-x2圖象；
（3）由機(jī)械能守恒定律，Ep=
1
2
mv2，根據(jù)圖象得出結(jié)論是
彈性勢能大小與形變量的平方成正比
彈性勢能大小與形變量的平方成正比
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?山東模擬）（1）漁船常利用超聲波來探測遠(yuǎn)外魚群的方位．已知某超聲波頻率為1.0×105Hz，某時(shí)刻該超聲波在水中傳播的波動(dòng)圖象如圖所示．
①從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，畫出x=7.5×10-3m處質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象（至少一個(gè)周期）．
②現(xiàn)測得超聲波信號(hào)從漁船到魚群往返一次所用時(shí)間為4s，求魚群與漁船間的距離（忽略船和魚群的運(yùn)動(dòng)）．
（2）如圖所示，一段橫截面為正方形的玻璃棒，中間部分彎成四分之一圓弧形狀，一細(xì)束單色光由MN端面的中點(diǎn)垂直射入，恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射，然后垂直PQ端面射出．
①求該玻璃棒的折射率．
②若將入射光向N端平移，當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時(shí)
能
能
（填“能”“不能”或“無法確定能否”）發(fā)生全反射．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．（1）為了將空氣裝入氣瓶內(nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體．下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是
 
．精英家教網(wǎng)
（2）在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功．現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量．在上述兩個(gè)過程中，空氣的內(nèi)能共減小
 
kJ，空氣
 
（選填“吸收”或“放出”）的總能量為
 
kJ．
（3）已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1．若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）
B．（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特點(diǎn)，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛．下面關(guān)于激光的敘述正確的是
 
．
A．激光是縱波
B．頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同
C．兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象
D．利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測量月球到地球的距離
（2）如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，激光的波長為5.30×10-7m，屏上P點(diǎn)距雙縫S1和S2的路程差為7.95×10-7m，則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是
 
（選填“明條紋”或“暗條紋”）．現(xiàn)改用波長為6.30×10-7m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將
 
（選填“變寬”、“變窄”或“不變”）．
（3）如圖乙所示，一束激光從O點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上面的A點(diǎn)射出．已知入射角為i，A與O 相距l(xiāng)，介質(zhì)的折射率為n，試求介質(zhì)的厚度d．精英家教網(wǎng)
C．（1）研究光電效應(yīng)電路如圖所示．用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是
 
．精英家教網(wǎng)
（2）鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子．光電子從金屬表面逸出的過程中，其動(dòng)量的大小
 
（選填“增大”、“減小”或“不變”），原因是
 
．
（3）已知?dú)湓犹幵诘谝弧⒌诙ぐl(fā)態(tài)的能級(jí)分別為-3.40eV和-1.51eV，金屬鈉的截止頻率為5.53×1014Hz，普朗克常量h=6.63×10-34J?s．請(qǐng)通過計(jì)算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板，能否發(fā)生光電效應(yīng)．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）圖1是一個(gè)能夠顯示平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)的演示實(shí)驗(yàn)，用小錘敲擊彈性金屬片，小球A就沿水平方向飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)；同時(shí)小球B被松開，做自由落體運(yùn)動(dòng)．圖2是該裝置一次實(shí)驗(yàn)的數(shù)碼連拍照片，同時(shí)顯示了A、B球分別做平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡．
精英家教網(wǎng)
①由圖2的數(shù)碼連拍照片分析可知，做平拋運(yùn)動(dòng)的A球離開軌道后在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是
 
．
②現(xiàn)在重新設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)，如圖3所示，光源位于S點(diǎn)，緊靠著光源的前方有一個(gè)小球A，光照射A球時(shí)在豎直屏幕上形成影子P．現(xiàn)打開數(shù)碼相機(jī)，同時(shí)將小球向著垂直于屏幕的方向水平拋出，不計(jì)空氣阻力，小球的影像P在屏幕上移動(dòng)情況即被數(shù)碼相機(jī)用連拍功能（每隔相同的時(shí)間自動(dòng)拍攝一次）拍攝下來，如圖4所示．則小球的影像P在屏上移動(dòng)情況應(yīng)當(dāng)是圖4中的
 
（選填“（c）”或“（d）”）．
（2）物理小組在一次探究活動(dòng)中測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上．滑塊拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上加速滑下，如圖5所示．圖6是打出紙帶的一段．
精英家教網(wǎng)
①先利用紙帶測出滑塊的加速度a，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，選A、B、C…等7個(gè)點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有一個(gè)點(diǎn)沒有畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離如圖5所示，滑塊下滑的加速度a=
 
m/s2．
②除了加速度a，為測量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有
 
．（填入所選物理量前的字母）
A．木板的長度L                   B．木板的末端被墊起的高度h
C．木板的質(zhì)量m1                  D．滑塊的質(zhì)量m2
E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
③滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
 
 （用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．與真實(shí)值相比，測量的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)該比真實(shí)值
 
 （填“偏大”或“偏小”）．寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)：
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013浙江瑞安四校聯(lián)考）現(xiàn)要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)裝置如圖1－9所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t，用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌底端C點(diǎn)的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A、B兩點(diǎn)間的距離，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度．用g表示重力加速度．完成下列填空和作圖：(1)若將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放，則在滑塊從A運(yùn)動(dòng)至B的過程中，滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為________，動(dòng)能的增加量可表示為________．若在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，與s的關(guān)系式為＝ ________.

(2)多次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點(diǎn)(A點(diǎn))下滑，測量相應(yīng)的s與t值，結(jié)果如下表所示：

 

 

1

2

3

4

5

s/m

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

t/ms

8.22

7.17

6.44

5.85

5.43

/104s－2

1.48

1.95

2.41

2.92

3.39

以s為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在圖1－10的坐標(biāo)紙中描出第1和第5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；根據(jù)5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作直線，求得該直線的斜率k＝________×104 m－1·s－2(保留3位有效數(shù)字)．由測得的h、d、b、M和m數(shù)值可以計(jì)算出－s直線的斜率k0 ，將k和k0 進(jìn)行比較，若其差值在實(shí)驗(yàn)允許的范圍內(nèi)，則可認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．

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