【题目】如图所示水平面上固定着倾角θ=30°的足够长的斜面,小球从A点无初速度释放,与斜面在B点发生碰撞。小球与斜面碰撞反弹时,与斜面平行的分速度不变,与斜面垂直的分速度大小不变方向反向。已知A、B两点之间的距离为5m,重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是
A. 小球与斜面碰撞时的速率为10m/s
B. 碰后小球可以运动至比B点高1.25m处
C. 经过2s小球再次与斜面碰撞
D. 小球在运动过程中机械能不守恒
【答案】ABC
【解析】
由自由落体求出小球与斜面碰撞时的速率,再将此速度分解为垂直斜面和平行斜面,加速度也分解为垂直斜面和平行斜面进行求解。
A项:由公式得,故A正确;
B项:小球与斜面碰垂直斜面方向的速度为,将此速度分解到竖直向上为,在竖直方向由公式,解得: 即最大高度,所以碰后小球可以运动至比B点高1.25m处,故B正确;
C项:小球在垂直斜面方向的速度为,垂直斜面方向的加速度为,所以小球离斜面最远所用时间为,根据对称可知,小球从离斜面最远到回到斜面所用时间也为1s,所以经过2s小球再次与斜面碰撞,故C正确;
D项:小球在运动过程中只有重力做功,且碰撞过程中机械不变,所以机械能守恒,故D错误。
故选:ABC。
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【题目】如图所示,真空中有一边长为l的菱形ABCD,∠ADC=60°,P点是AC连线的中点,在A点固定一电量为q的负点电荷,在C点固定一电量为2q的正点电荷。则以下说法正确的是
A. B点和D点的电场强度相同
B. P点的电场强度大小是D点的4倍
C. B点电势低于P点电势
D. 试探电荷在D点的电势能大于在B点的电势能
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【题目】如图,一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-V图中从a到b的直线所示。在此过程中( )
A. 气体温度一直降低
B. 气体内能一直增加
C. 气体一直对外做功
D. 气体一直从外界吸热
E. 气体吸收的热量一直全部用于对外做功
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【题目】有一种用于电子显示屏的发光二极管,其管芯的发光区域是直径为D的圆面,P为O点正上方球面上的一点,发光二极管中半球体介质的半径为R,如图所示.
①若介质的折射率n1=,真空中光速为c,求光从A点沿直线传播到P点的时间t;
②为使从发光面AB发出的光在球面上都不发生全反射,介质的折射率n应满足什么条件?
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【题目】某实验小组用如图所示实验电路研究电源路端电压和小灯泡电压随电流的变化规律。
(1)实验操作步骤:
①按实验电路连接好实验器材;
②把滑动变阻器滑动片P移到滑动变阻器的________(填“最右端”或“最左端”);
③闭合开关S,调节滑动片P到适当位置,读出电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,并记录数据,断开开关S;
④调整滑动片P到不同位置,多次重复步骤③。某次测量时三个电表指针位置如图所示,电流表读数_____A,电压表V1读数___V,电压表V2的读数_____V;
⑤整理好实验器材。
(2)实验小组把测量数据画在U-I坐标中,描绘出两条图线A、B。
①从图中可以算出电源的电动势E=______V,内阻r = ______Ω(计算结果保留2位有效数字)。
②滑动变阻器滑动片P移到滑动变阻器的最右端时,小灯泡的实际功率为_____W(计算结果保留2位有效数字)。
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【题目】如图所示,两平行金属导轨间的距离L,金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E、内阻r的直流电源,导线电阻不计。现把一个质量m且电阻R的导体棒ab放在金属导轨上,此时导体棒静止且紧压于导轨上。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,重力加速度取g.求:
(1)画出导体棒ab受力分析图;
(2)通过导体棒ab的电流大小;
(3)导体棒ab所受的安培力大小和方向;
(4)导体棒ab所受的摩擦力大小和方向.
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【题目】如图所示,相距为L的两条平行金属导轨与水平地面的夹角为θ,上端接有定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B。将质量为m的导体棒从距水平地面高h处由静止释放,导体棒能沿倾斜的导轨下滑,已知下滑过程中导体棒始终与导轨垂接触良好,接触面的动摩擦因数为μ,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g下列选项正确的是
A. 棒从开始运动直至地面的过程中,通过电阻R的电量为的
B. 棒从开始运动直至地面的过程中,电阻R上产生的焦耳热为mgh-
C. 棒释放瞬间的加速度大小是gsinθ-μg cosθ
D. 如果增加导体棒质量,则导体棒从释放至滑到斜面底端的时间不变
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【题目】如图所示,在水平地面上放置一个高为48cm、质量为30kg的圆柱形金属容器,容器侧壁正中央有一阀门,阅门细管直径不计。容器顶部通过一个质量为10kg的薄圆柱形活塞密闭一些空气,活塞与容器内横截面积均为50cm2,打开阀门,让活塞下降直至静止。不计摩擦,不考虑气体温度的变化,大气压强为10×105Pa,重力加速度g取10m/s2,求
①活塞静止时距容器底部的高度;
②活塞静止后关闭阀门,通过计算说明对活塞施加竖直向上的拉力,能否将金属容器缓缓提离地面?
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【题目】在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,已知ON=d,如图所示.不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(2)粒子在M点的初速度v0的大小;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.
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