【题目】如图所示,一轻弹簧下端固定在倾角为θ的固定斜面底端,弹簧处于原长时上端位于斜面上的B点,B点以上光滑,B点到斜面底端粗糙,可视为质点的物体质量为m,从A点由静止释放,将弹簧压缩到最短后恰好能被弹回到B点.已知A、B间的距离为L,物体与B点以下斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计空气阻力,则此过程中( )
A.克服摩擦力做的功为mgLsin θ
B.弹簧的最大压缩量为
C.物体的最大动能一定等于mgLsin θ
D.弹性势能的最大值为mgLsin θ(1+
)
【答案】AD
【解析】
A.对于整个过程,由动能定理得
mgLsin θ-Wf=0
得克服摩擦力做的功Wf=mgLsin θ,故A正确;
BD.设弹簧的最大压缩量为x,弹性势能的最大值为Ep;物体从A到将弹簧压缩到最短的过程,由能量守恒得
mg(L+x)sin θ=μmgcos θ·x+Ep
物体从将弹簧压缩到最短到弹回B点的过程,由能量守恒得
mgxsin θ+μmgcos θ·x=Ep
联立解得
故B错误,D正确.
C.物体接触弹簧前,由机械能守恒定律知,物体刚接触弹簧时的动能等于mgLsin θ,若,则
mg
mg sin θ,物体在B点达到最大动能mgLsin θ;若
,则当物体所受重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力和弹簧的弹力的合力时物体的合力为零,速度最大,动能最大,此时物体在B点以下,从B点到此位置物体仍会加速,所以物体的最大动能大于mgLsin θ,故C错误。
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【题目】足球以10 m/s的水平速度正对着墙壁撞击后,以9.0 m/s的速度被反向弹回,球与墙壁的接触时间是0.10 s,则:
【1】在与墙壁接触的这段时间内足球的加速度是多大?方向如何?
【2】若足球被反弹后做加速度大小为1.5 m/s2的匀减速直线运动,求:反弹后8 s时球离墙壁的距离.
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【题目】如图所示的电路中,三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1=R2=R3,电感L的电阻可忽略,D为理想二极管(正向导通时电阻忽略不计),正确的是( )
A. 开关S闭合瞬间,L1、L2、L=均立即变亮,然后逐渐变暗
B. 开关S闭合瞬间,L1逐渐变亮,L2、L3均立即变亮,后亮度稍有下降,稳定后L2、L3亮度相同
C. 开关S从闭合状态突然断开时,L2立即熄灭,L1、L3均逐渐变暗
D. 开关S从闭合状态突然断开时,L1、L2、L3均先变亮,然后逐渐变暗
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【题目】同步卫星与月球都绕地球做匀速圆周运动,则
A. 同步卫星绕地球运动的线速度比月球绕地球运动的线速度小
B. 地球对同步卫星的引力比地球对月球的引力大
C. 同步卫星绕地球运动的轨道半径比月球绕地球运动的轨道半径小
D. 同步卫星绕地球运动的向心加速度比月球绕地球运动的向心加速度小
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【题目】正、负电子从静止开始分别经过同一回旋加速器加速后,从回旋加速器D型盒的边缘引出后注入到正负电子对撞机中。正、负电子对撞机置于真空中。在对撞机中正、负电子对撞后湮灭成为两个同频率的光子。回旋加速器D型盒中的匀强磁场的磁感应强度为,回旋加速器的半径为R,加速电压为U;D型盒缝隙间的距离很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。电子的质量为m、电量为e,重力不计。真空中的光速为c,普朗克常量为h。
(1)求正、负电子进入对撞机时分别具有的能量E及正、负电子对撞湮灭后产生的光子频率v
(2)求从开始经回旋加速器加速到获得最大能量的过程中,D型盒间的电场对电子做功的平均功率
(3)图甲为正负电子对撞机的最后部分的简化示意图。位于水平面的粗实线所示的圆环真空管道是正、负电子做圆周运动的“容器”,正、负电子沿管道向相反的方向运动,在管道内控制它们转变的是一系列圆形电磁铁。即图中的A1、A2、A4……An共有n个,均匀分布在整个圆环上。每个电磁铁内的磁场都是匀强磁场,并且磁感应强度都相同,方向竖直向下。磁场区域的直径为d。改变电磁铁内电流大小,就可以改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度。经过精确调整,首先实现电子在环形管道中沿图甲中粗虚线所示的轨道运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁的同一直径的两端,如图乙所示。这就为进一步实现正、负电子的对撞做好了准备。求电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B大小
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【题目】利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的___。
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量和势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是___。
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量ΔEp=____,动能变化量ΔEk=____。
(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是___。
A.利用公式v=gt计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
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【题目】牛顿发现了万有引力定律,清楚地向人们揭示了复杂运动后面隐藏着简洁的科学规律。已知地球质量为木星质量的p倍,地球半径为木星半径的q倍,下列说法正确的是
A. 地球表面的重力加速度为木星表面的重力加速度的倍
B. 地球的第一宇宙速度是木星“第一宇宙速度”的倍
C. 地球近地圆轨道卫星的角速度为木星“近木”圆轨道卫星角速度的倍
D. 地球近地圆轨道卩星运行的周期为木星“近木”圆轨道卫星运行的周期的倍
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【题目】某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下:
①用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示,其长度是_____mm.
②用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘示数如图所示,则该电阻的阻值约为_____Ω。
③为了更精确地测量其电阻,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R;
电流表A1(量程0~3mA,内阻约50 Ω);
电流表A2(量程0~15mA, 内阻约30 Ω);
电压表V(量程0~3 V,内阻约10 KΩ);
滑动变阻器R1,(阻值范围0~15 Ω);
滑动变阻器R2,(阻值范围0~2 KΩ;)
直流电源E(电动势4V,内阻不计);
开关S,导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,电流表应选____,滑动变阻器应选____(选填代号)
④请在图中补充连线并完成实验。
(_____)
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【题目】电火花打点计时器是一种计时仪器,使用电源_____(填“交流”或“直流”),电压为_____V,某同学研究小车的匀变速直线运动实验时将其接到频率为50HZ的电源上,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,图中未画出);s1=3.59cm;s2=4.41cm;s3=5.19cm;s4=5.97cm;s5=6.78cm;s6=7.64cm;则小车的加速度a=_____m/s2,打点计时器在打B点时小车的速度vB=_____m/s.(结果均保留两位有效数字)
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