【题目】如图所示,在E=103 V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R=40 cm,N为半圆形轨道最低点,P为QN圆弧的中点,一带负电q=10-4 C的小滑块质量m=10 g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5 m的M处,g取10 m/s2,求:
(1)小滑块从M点到Q点电场力做的功
(2)要使小滑块恰能运动到半圆形轨道的最高点Q,则小滑块应以多大的初速度v0向左运动?
(3)这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
【答案】(1) - 0.08J(2) 7 m/s(3)0.6 N
【解析】
(1)W=-qE·2R W= - 0.08J
(2)设小滑块到达Q点时速度为v,
由牛顿第二定律得mg+qE=m
小滑块从开始运动至到达Q点过程中,由动能定理得
-mg·2R-qE·2R-μ(mg+qE)x=mv2-
mv
联立方程组,解得:v0=7m/s.
(3)设小滑块到达P点时速度为v′,则从开始运动至到达P点过程中,由动能定理得
-(mg+qE)R-μ(qE+mg)x=mv′2-
mv
又在P点时,由牛顿第二定律得FN=m
代入数据,解得:FN=0.6N
由牛顿第三定律得,小滑块通过P点时对轨道的压力FN′=FN=0.6N.
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【题目】A、B两个质量相等的球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量是7 kg·m/s,B球的动量是5 kg·m/s,当A球追上B球时发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量可能值是( )
A. pA=8 kg·m/s,pB=4 kg·m/s
B. pA=6 kg·m/s,pB=6 kg·m/s
C. pA=5 kg·m/s,pB=7 kg·m/s
D. pA=-2 kg·m/s,pB=14 kg·m/s
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【题目】嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力,则( )
A. 若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可算出月球的密度
B. 嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其加速
C. 嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
D. 嫦娥三号在动力下降段,处于超重状态
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【题目】一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以2m/s2的加速度开始匀加速行驶,恰在这时一辆自行车以10m/s的速度匀速驶来,从后边赶过汽车,试问:
(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?最远距离是多大?
(2)什么时候汽车追上自行车?追上时汽车的速度是多大?
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【题目】如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A连接。两物块A、B质量均为m,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力下拉物块B,使B沿斜面向上做加速度为a的匀加速运动,A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中A、B图线(时刻A、B的图线相切,
时刻对应A图线的最高点),重力加速度为g.则( )
A. 从0到时刻,拉力F逐渐增大
B. 时刻,弹簧形变量为
C. 时刻,弹黄形变量为
D. A、B刚分高时的速度为
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【题目】如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移-时间图像,A质点的图像为直线,B质点的图像为过原点的抛物线,两图像交点C、D坐标如图,下列说法正确的是( )
A. A、B相遇两次
B. 时间段内B质点的平均速度小于A质点匀速运动的速度
C. 两物体速度相等的时刻一定在时间内的中间时刻
D. A在B前面且离B最远时,B的位移为
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【题目】如图所示为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,在实验中认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和砝码盘的总重力,小车运动的加速度a的大小可由纸带上的点求得。
(1)实验过程中,电火花计时器应接在________(填“直流”或“交流”)电源上,连结小车与砝码盘的细线跨过定滑轮,调整定滑轮,使______________.
(2)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分,其中0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示,打“4”计数点时小车的速度大小为v=_______m/s;
由纸带求出小车的加速度的大小a=_____m/s2。(计算结果均保留2位有效数字)
(3)在“探究加速度与合力的关系”时,保持小车的质量不变,改变砝码盘中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图丙所示,该图线不通过坐标原点,原因可能是___________.
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【题目】某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。如图甲所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下。
(1)若弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是______N(图乙中所示),则弹簧秤b的读数可能为________N。
(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大”“变小”或“不变”)。
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【题目】美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系,描绘出图乙中的图像,由此算出普朗克常量h.电子电荷量用e表示.下列说法正确的是( )
A. 入射光的频率增大,为了测遏止电压,则滑动变阻器的滑片P应向M端移动
B. 增大入射光的强度,光电子的最大初动能也增大
C. 由Uc-ν图像可知,这种金属的截止频率为νc
D. 由Uc-ν图像可求普朗克常量表达式为
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