【题目】如图所示,正方体空心框架ABCD﹣A1B1C1D1下表面在水平地面上,将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内(包括边界)沿不同的水平方向分别抛出,落点都在平面内(包括边界)。不计空气阻力,以地面为重力势能参考平面。则下列说法正确的是( )
A.小球初速度的最小值与最大值之比是1:2
B.落在C1点的小球,运动时间最长
C.落在B1D1线段上的小球,落地时机械能的最小值与最大值之比是1:2
D.轨迹与AC1线段相交的小球,在交点处的速度方向都相同
【答案】AD
【解析】
B.小球做平抛运动,由
得
下落高度相同,平抛运动的时间相等,故B错误;
A.小球落在A1C1线段中点时水平位移最小,落在C1时水平位移最大,由几何关系知水平位移的最小值与最大值之比是1:2,由于运动时间t相等,由
x=v0t
得小球初速度的最小值与最大值之比是1:2,故A正确;
C.落在B1D1线段中点的小球,落地时机械能的最小,落在B1D1线段上D1或B1的小球,落地时机械能的最大。设落在B1D1线段中点的小球初速度为v1,水平位移为x1,落在B1D1线段上D1或B1的小球初速度为v2,水平位移为x2。由几何关系有
x1:x2=1:
由x=v0t得
v1:v2=1:
落地时机械能等于抛出时的机械能,分别为
可知落地时机械能的最小值与最大值之比不等于1:2.故C错误。
D.设AC1的倾角为α,轨迹与AC1线段相交的小球,在交点处的速度方向与水平方向的夹角为θ。则有
则
tanθ=2tanα
可知θ一定,则轨迹与AC1线段相交的小球,在交点处的速度方向相同,故D正确。
故选AD。
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【题目】2018年2月2日,我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期,并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度。若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动,且不考虑地球自转的影响,根据以上数据可以计算出卫星的
A. 密度 B. 向心力的大小 C. 离地高度 D. 线速度的大小
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【题目】新冠肺炎疫情期间,某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K,向下压压杆A可向瓶内储气室充气,多次充气后按下按柄B打开阀门K,消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体,充气和喷液过程中温度保持不变,则下列说法正确的是
A.充气过程中外界对储气室内气体做功,气体内能不变
B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大,压强增大
C.只要储气室内气体压强大于外界大气压强,消毒液就能从喷嘴处喷出
D.喷液过程中,储气室内气体吸收热量对外界做功
E.喷液过程中,储气室内气体分子对器壁单位面积的平均撞击力减小
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【题目】利用图示装置可以做力学中的许多实验。
(1)(多选)利用此装置“研究匀变速直线运动”时,必要的措施是_______
A. 细线必须与长木板平行
B. 先接通电源再释放小车
C. 小车的质量远大于钩码的质量
D. 平衡小车与长木板间的摩擦力
(2)利用此装置“研究匀变速直线运动”时,将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示,每相邻两个计数点间还有4个点未画出。
①图中标出的相邻两计数点的时间间隔T=________s;
②计数点E对应小车的瞬时速度大小计算式为vE=________(时间间隔用T表示);
③为了充分利用记录数据并减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=________(时间间隔用T表示)。
(3)某同学在利用此装置“探究小车的加速度a与所受拉力F的关系”时,保持小车质量一定,改变钩码个数,在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图所示。图线________(选填“①”或“②”)是在轨道倾斜情况下得到的,小车的质量M=________kg。
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【题目】如图为某同学制作的“竖直加速度测量仪”,可以用来测量竖直方向的加速度。左侧为刻度均匀的标尺,右侧用一轻弹簧悬挂一重物G,当测量仪静止时指针位置的刻度标记为0,测量仪在竖直方向加速度不同时,对应指针指向不同的位置,一一在标尺上标记加速度的数值。则以下判断正确的是
A.当指针指向位置C时,表明测量仪的加速度方向向上
B.当指针指向位置C时,表明测量仪的速度方向向上
C.当指针指向C时,弹簧的弹力一定小于重物G的重力
D.这个加速度测量仪加速度的刻度也是均匀的
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【题目】如图所示,长,质量的玻璃板静止在光滑水平面上,质量的小铁块(可视为质点)静置于玻璃板最左端。已知小铁块与玻璃板间的动摩擦因数,取重力加速度。
(1)敲击小铁块,使小铁块瞬间获得一个向右的初速度。
a.小铁块在玻璃板上滑行的过程中,分别求小铁块和玻璃板加速度的大小和方向;
b.请分析说明小铁块最终能否冲出玻璃板。
(2)现对小铁块施加一个水平向右的拉力F,为使小铁块与玻璃板不发生相对滑动,则F应满足什么条件。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
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【题目】氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示,横坐标表示速率,纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比,由图可知( )
A.同一温度下,氧气分子呈现“中间多,两头少”的分布规律
B.两种状态氧气分子的平均动能相等
C.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例增大
D.①状态的温度比②状态的温度高
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【题目】质量M=4kg、长2L=4m的木板放在光滑水平地面上,以木板中点为界,左边和右边的动摩擦因数不同.一个质量为m=1kg的滑块(可视为质点)放在木板的左端,如图甲所示.在t=0时刻对滑块施加一个水平向右的恒力F,使滑块和木板均由静止开始运动,t1=2s时滑块恰好到达木板中点,滑块在前2s内运动的x1-t图像如图乙所示.g取10 m/s2.
(1)计算前2s内木板M运动加速度aM的大小;
(2)计算滑块与木板左边的动摩擦因数μ1;
(3)若滑块与木板右边的动摩擦因数μ2=0.1,2s末撤去恒力F,则滑块能否从木板上滑落下来?若能,求分离时滑块的速度大小.若不能,则滑块将停在离木板右端多远处?
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【题目】如图所示,两块平行极板AB、CD正对放置,极板CD的正中央有一小孔,两极板间距离AD为2h,板长AB为4h,两极板间电势差为U,在ABCD构成的矩形区域内存在匀强电场,电场方向水平向右。在ABCD矩形区域外有垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场。极板厚度不计,电场、磁场的交界处为理想边界。将一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子在极板AB的正中央O点由静止释放,带电粒子能够垂直电场方向再次进入匀强电场,带电粒子的重力不计。
(1)求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)求出带电粒子从O点开始运动到第二次离开电场区域所经历的总时间;
(3)通过分析说明带电粒子最后能否返回最初的出发点O,若能,请画出粒子运动轨迹的示意图并出带电粒子从O点开始运动到最终返回O点所经历的总时间。若不能,请说明理由。
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