问题 多选题

如图所示,在竖直平面内有一固定轨道,其中AB是长为R的粗糙水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的

3
4
光滑圆弧轨道,两轨道相切于B点.在推力作用下,质量为m的小滑块从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时即撤去推力,小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点C.重力加速度大小为g.则小滑块(  )

A.经B点时加速度为零

B.在AB段运动的加速度为2.5g

C.在C点时合外力的瞬时功率为mg

gR

D.上滑时动能与重力势能相等的位置在OD上方

答案

A、在C点,有:mg=m

vc2
R
,解得vc=
gR
.对B到C,根据动能定理有:-mg•2R=
1
2
mvc2-
1
2
mvB2
,解得vB=
5gR
.则B点的加速度aB=
vB2
R
=5g
.故A错误.

B、在AB段,根据速度位移公式vB2=2aR,解得a=2.5g.故B正确.

C、在C点,合力的方向竖直向下,速度的方向与合力的方向垂直,所以合力的瞬时功率为0.故C错误.

D、物块在圆弧轨道上滑的过程中机械能守恒,有:

1
2
mvB2=mgh+
1
2
mv2=2mgh,解得h=
5
4
R
.动能和重力势能相等的位置在OD的上方.故D正确.

故选BD.

阅读理解与欣赏
阅读下面选文《自给自足的人体生物能发电》,完成问题。
  ①随着煤炭、石油等资源日趋枯竭,环境恶化日趋严重,一些科学家为了开发更多的新能源,已把研究课题转向人类自身的生物能这一领域,利用人体生物能发电现已初见成效
  ②人体中存在着一些化学物质,它们之间在发生反应时会产生化学能量。像新陈代谢过程中,葡萄糖和氧分子的反应就有能量释放出来若稍加利用,这种能量就可以转化为电能根据这一原理,科学家开始了人体生物电池的研究。
  ③据专家介绍,人体生物电池的电极是由两根长2厘米、直径1/7000纳米的碳纤维制成,在每根碳纤维的外层还涂有一种聚合物,此外还有一种作为催化剂的葡萄糖氧化酶聚合物的作用是将碳纤维与葡萄糖氧化酶连接成一个电路,而葡萄糖氧化酶则是用来加速葡萄糖与氧分子的化学反应。这种人体生物电池在37℃、pH为7.2的环境下工作,这很接近人体血液的温度和酸碱度它产生的动力可以驱动一个监控糖尿病的小型传感器。
  ④人体生物能发电还有其它形式。当一个人坐着或站立时,就会持续产生重力势能。此时,若能采用特制的重力转换器就能将这种能转换成电能。美国有一家公司将发电装置埋在行人拥挤的公共场所,外面是一排踏板。当行人从板上走过时,体重压在板上,使与踏板相连的摇杆向另一个方向运动,从而带动中心轴旋转,使与之相连的发电机启动。
  ⑤除此以外,人体生物能中的热能也可被利用。人每天都要散发大量的热能,而且是通过辐射传播出去。一般一个50千克重的成年人一昼夜所散发的热量约为2500千卡利用人体的热能制成的温差电池,可以将人体的热能转换成电能。这种温差电池做得很精致,只要放在衣服口袋里就能工作。它可以起到电源的作用,给助听器、袖珍电视机、微型发电机等供电,可谓是自己发电自己使用。
  ⑥人体能源可以说取之不尽,用之不竭,而且没有污染如此神奇的能源是我们每个人都具有的,充分利用它,便会为我们的社会节约更多的能源,希望这种新型的能源会越来越多地造福于人类。
(选自《能源科学的奥秘》有改动)
1.选文介绍了哪几种利用人体生物能发电的形式?
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2.研制人体生物电池依据的科学原理是什么?
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3.选文第③段划线字“约”有什么作用?
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4.选文第④段运用了什么说明方法?有什么作用?
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5.请从“节约能源”的角度,拟一则富有文采的宣传用语。
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单项选择题