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【题目】未来的星际航行中,宇航员长期处于完全失重状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形旋转舱,如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的,下列说法正确的是

A. 旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大

B. 旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小

C. 宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大

D. 宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小

【答案】B

【解析】为了使宇航员在航天器上受到与他站在地球表面时相同大小的支持力,即为使宇航员随旋转舱转动的向心加速度为定值,且有a=g,宇航员随旋转舱转动的加速度为:a=ω2R,由此式可知,旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小,此加速度与宇航员的质量没有关系,所以选项ACD错误,B正确.故选B.

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【题目】如图甲所示,有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OP与水平方向夹角为45°,紧靠磁场右上边界放置长为L,间距为d的平行金属板MN,磁场边界上的O点与N板在同一水平面上,O1O2是电场左右边界中点.在两板间存在如图乙所示的交变电场(取竖直向下为正方向).某时刻从O点竖直向上同时发射两个相同的粒子ab,质量为m,电量为+q,初速度不同.粒子a在图乙中的t=时刻,从O1点水平进入板间电场运动,由电场中的O2点射出.粒子b恰好从M板左端进入电场.(不计粒子重力和粒子间相互作用,电场周期T未知)

求:(1)粒子ab从磁场边界射出时的速度vavb

(2)粒子aO点进入磁场到射出O2点运动的总时间;

3)如果交变电场的周期,要使粒子b能够穿出板间电场,求这电场强度大小E0满足的条件.

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【题目】如图所示,水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上,圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量m=1.0kg的滑块(可视为质点)在水平恒力F=10.0N的作用下,从A点由静止开始运动。已知AB之间的距离x0=1.0m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,取g=10m/s2。求:

1)滑块通过B点时的动能;

2)滑块通过B点后,撤去力F能沿圆弧轨道上升的最大高度h=0.35m,求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功。

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【题目】如图所示,图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流.电路中电灯的电阻R1=6.0 Ω,定值电阻R=2.0 Ω,A、B间的电压U=6.0 V.开关S原来闭合,电路处于稳定状态,在t1=1.0×103 s时刻断开开关S,该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示.

(1)求出线圈L的电阻RL

(2)在图甲中,断开开关后通过电灯的电流方向如何?

(3)t2=1.6×103 s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少?

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【题目】我国发射天宫二号空间实验室,之后又发射神州十一号飞船与天宫二号对接。假设天宫二号神州十一号都围绕地球做匀速圆周运动,为了实现飞船与空间实验室的对接,下列措施可行的是

A. 使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现对接

B. 使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后空间实验室减速等待飞船实现对接

C. 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,减速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接

D. 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速,加速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接

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【题目】我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一,如图所示,质量m=60kg的运动员从长直助滑道末端ABA处由静止开始以加速度匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度AB的竖直高度差H=48m,为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m,运动员在BC间运动时阻力做功W=-1530J,取

1)求运动员在AB段下滑时受到阻力的大小;

2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。

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【题目】用电高峰期,电灯往往会变暗,其原理可简化为如下物理问题:如图所示,理想变压器的副线圈上,通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2 ,输电线的等效电阻为R,原线圈输入有效值恒定的交流电压,当开关S闭合时,以下说法中正确的是 ( )

A. 原线圈中电流减小 B. R两端的电压增大

C. 副线圈输出电压减小 D. 原线圈输入功率减小

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【题目】光滑弯折杆ABC处于竖直平面内,分为倾斜部分AB与水平部分BC,在B点有一小段圆弧与两部分平滑连接,杆AB的倾斜角为37°.有50个相同的带孔小球套在AB杆上,小球能沿杆无碰撞地从AB段上下滑到BC段上,每个小球的质量均为m=0.02kg,直径d=1cm,现通过作用在最底部的1号小球的水平外力F,使所有小球都静止在AB杆上,此时1号小球球心离水平部分BC的高度H=20cm.(g10m/s2)试求:

1)水平外力F的大小;

2)撤去外力F后,小球沿杆下滑,当第20号小球刚到达水平部分BC上时的速度大小?

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【题目】如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置的示意图,A为光源,B为光电接收器,AB均固定在车身上,C为小车的车轮,D为与C同轴相连的齿轮。车轮转动时,A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号,被B接收并转换成电信号,由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内的脉冲数为n,累计脉冲数为N,试完成下列问题的解答:

1要测出小车的速度和行程,还必须测量的物理数据有哪些?

2推导小车速度的表达式。

3推导小车行程的表达式。

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