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【题目】如图所示,一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,以下说法正确的是(   )

A. 小球过最高点时,杆所受的弹力不能等于零

B. 小球过最高点时,速度至少为

C. 小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大

D. 若把题中的轻杆换为轻绳,其他条件不变,小球过最高点时,速度至少为

【答案】D

【解析】

A. 当小球在最高点所需向心力恰好等于重力时,此时球对杆没有作用力,故A错误;

B. 轻杆固定的小球做圆周运动,由于杆能支撑小球,只要小球能够到达最高点就可以了,所以在最高点的速度可以为零,故B错误;

C. 小球在最高点时,如果速度恰好为,则此时恰好只有重力作为它的向心力,杆和球之间没有作用力;如果速度小于,重力大于所需要的向心力,杆对球有向上的支持力,方向与重力的方向相反。速度越大,向心力越大,杆对球的作用力一定随速度增大而减小,故C错误;

D. 若把轻杆换为轻绳,其他条件不变,小球过最高点时,向心力最小为mg,根据,速度至少为,故D正确。

故选:D

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变,此时通过导线MN的电流大小分别为I1I2,已知I1> I2,方向均向上。若用F1F2分别表示导线MN受到的磁场力,则下列说法正确的是

A. 两根导线相互排斥

B. 为判断F1的方向,需要知道IlI2的合磁场方向

C. 两个力的大小关系为F1> F2

D. 仅增大电流I2F1F2会同时都增大

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【题目】如图所示为回旋加速器的结构示意图,匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D1D2,磁感应强度为R,金属盒的半径为R,两盒之间有一狭缝,其间距为d,且,两盒间电压为U.A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子,粒子在两盒之间被加速后进入D1盒中,经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化,可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量.已知带电粒子的质量为m、电荷量为+q.

(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响.

①求粒子可获得的最大速度vm

②若粒子第1次进入D1盒在其中的轨道半径为r1,粒子第1次进入D2盒在其中的轨道半径为r2,求r1r2之比.

(2)根据回旋加速器的工作原理,请通过计算对以下两个问题进行

①在上述不考虑相对论效应和重力影响的情况下,计算粒子在回旋加速器中运动的时间时,为何常常忽略粒子通过两盒间狭缝的时间,而只考虑粒子在磁场中做圆周运动的时间;

②实验发现:通过该回旋加速器,加速的带电粒子能量达到25~30MeV后,就很难再加速了。这是由于速度足够大时,相对论效应开始显现,粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象,分析在粒子获得较高能量后,为何加速器不能继续使粒子加速了。

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【题目】某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律.

(1)某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径,读数如图甲所示,小球直径为 cm.图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出,先后通过光电门A、B,计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms,由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB,其中vA= m/s.

(2)用刻度尺测出光电门A、B间的距离h,已知当地的重力加速度为g,只需比较 是否相等,就可以验证机械能是否守恒(用题目中涉及的物理量符号表示).

(3)通过多次的实验发现,小球通过光电门A的时间越短,(2)中要验证的两数值差越大,试分析实验中产生误差的主要原因是

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【题目】如图甲所示,真空中的绝缘水平面上,一个质量为m、带电量为q的物体由O点以初速度v0沿水平面向右滑行,空间有一水平向左的匀强电场,已知场强大小为E=2.0×104N/C,物体与水平面间的动摩擦因素μ=0.5,其动能Ek随离开O点的距离s变化的图线如图乙所示,g10m/s2。则以下说法正确的是

A. 物体的质量为m=5kg

B. 物体的带电量q=7.5×10-5C

C. 物体与水平面间的摩擦力大小f=1N

D. 整个运动过程中物体的电势能先减小后增大

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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ρ。步骤如下:

(1)游标卡尺测量其长度如图甲所示,可知其长度为__________mm;

(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,可知其直径为__________mm;

(3)选用多用电表的电阻“×1”,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为__________Ω;

(4) 为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:

待测金属丝Rx

电压表:V(量程3V,内阻约3kΩ);

电流表:A1(量程0.6A,内阻约0.2Ω);A2(量程3A,内阻约0.05Ω);

电源:E(电动势3V,内阻不计)

滑动变阻器:R(最大阻值约20Ω)

(5)为使测量尽量精确,电流表应选_____(“A1“A2),电路应选用图中的_____(“”).

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【题目】中国北斗三号卫星系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,2018212日,西昌卫星发射中心以一箭双星方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星预计2020年完成35颗北斗三号卫星的组网,向全球提供相关服务。假设某颗静止轨道卫星α与某颗非静止轨道卫星b的轨道半径之比为3:2,静止轨道卫星的周期为24h,则

A. 卫星b的周期为8h

B. 卫星ab的线速度之比为

C. 卫星ab受地球的引力之比为4:9

D. 卫星ab的向心加速度之比为4:9

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【题目】如图甲所示,沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f,相邻两质点之间的距离均为2 m,各质点均静止在各自的平衡位置,t=0时刻振源a开始做简谐运动,取竖直向上为振动位移的正方向,其振动图象如图乙所示,形成的简谐横波以2 m/s的速度水平向右传播,则下列说法正确的是_________

A.波传播到质点c时,质点c开始振动的方向沿y轴正方向

B.0~4 s内质点b运动的路程为12 cm

C.4~5 s内质点d的加速度正在逐渐减小

D.6 s时质点e第一次回到平衡位置

E.各质点都振动起来后,a与c的振动方向始终相同

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【题目】20185月,国家标准委发布了《电动自行车安全技术规范强制性国家标准》。标准规定必须有脚踏骑行能力、最高设计车速不超过每小时25公里、整车质量(含电池)不超过55公斤、电机功率不超过400瓦、蓄电池标称电压不超过48的电动自行车方可上路行驶。某电动自行车的铭牌如下:

车型:20寸(车轮直径约为500mm

电池规格:36V12Ah(蓄电池)

整车质量:40kg

额定转速:180r/min

外形尺寸:L1800×W650×H1100mm

充电时间:28h

电机:后轮驱动、直流永磁式电机

额定工作电压、电流:36V5A

小明同学想知道该电动自行车是否符合国家标准,它通过观察、计算得出下列结论,其中正确的是

A. 该电动自行车只有整车质量和蓄电池电压两项指标符合国家标准

B. 该电动自行车除最高车速外,其它指标均符合国家标准

C. 该电动自行车各项指标均不符合国家标准

D. 该电动自行车各项指标均符合国家标准

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