【题目】一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右的匀强电场中,如图所示,环上a、c是竖直直径的两端,b、d是水平直径的两端,质量为m的带电小球套在圆环上,并可沿环无摩擦滑动,已知小球自a点由静止释放,在c点处视为重力势能为零,当其其沿abc运动到d点时速度恰好为零,由此可知
A. 小球所受重力与电场力大小相等
B. 小球在b点时的机械能最大,机械能为mgR
C. 小球在d点时的电势能最小,电势能为mgR
D. 小球在c点时的动能最大
【答案】AB
【解析】根据动能定理,合力做的功等于动能的增加量;从a到d过程,有:mgR-qER=0
解得 qE=mg,故A正确.根据功能关系,除重力外其余力做功等于机械能的增加量;小球受到重力、电场力和环的弹力作用,弹力沿径向,速度沿着切向,故弹力一直不做功,除重力外只有电场力做功,由于电场力水平向左,故运动到b点时,电场力做的正功最多,所以机械能增量最大,机械能增量为EqR=mgR,在c点处视为重力势能为零,则在a点的重力势能为2mgR,即机械能为2mgR,则小球在b点的机械能为3mgR,故B错误;根据功能关系,电场力做负功,电势能增加;电场力向左,故运动到d点时克服电场力做的功最多,电势能增加的最多,电势能最大,故C错误;电场力与重力大小相等,故重力场和电场的复合场中的最低点在bc段圆弧的中点处,小球运动到此处时动能最大,故D错误.故选A.
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【题目】某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m=50g的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过电磁打点计时器,实验装置如图甲所示。
(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请填写其中的空白部分:
①实验操作:先__________,然后____________ ,让重锤自由落下,关闭电源。
②取下纸带,取其中的一段标出计数点如图乙所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75cm,x6=10.29cm,已知打点计时器的打点间隔T=0.02s,则重锤运动的加速度计算表达式为a=__________,代入数据,可得加速度a=__________m/s2(计算结果保留三位有效数字)。
(2)该同学从实验结果发现,重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小,为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,请你提出一个有效的改进方法:________________。
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【题目】要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2KΩ。实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω; 电压表V2,量程5V,内阻为5KΩ; 定值电阻R1,阻值30Ω;
定值电阻R2,阻值为3KΩ; 滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A; 电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω; 开关S一个,导线若干。
①请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号
②由上问写出V1内阻RV的表达方式_______ (说明表达式中各字母的意义)____________
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【题目】下列说法正确的是( )
A.速度是矢量,速度变化量是标量
B.形状规则的物体重心一定在几何中心
C.只要物体相互接触,就存在弹力
D.“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中 “船行”所选的参考系是“山”
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【题目】一跳伞运动员从365m高空离开飞机跳伞下落,为了争取落得快一些,开始时未打开伞下落,经过一段时间后才打开伞,开伞后,以2 m/s2的加速度匀减速下落,到达地面时速度是 m/s,求运动员离开飞机多长时间打开降落伞?
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【题目】重力为G的物体静止在倾角为θ的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么( )
A. F1就是物体对斜面的压力
B. 物体对斜面的正压力方向与F1方向相同,大小为Gcosα
C. F2就是物体受到的静摩擦力
D. 物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用
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【题目】某星球的半径为R,在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v0平抛一物体,经过时间t该物体落到山坡上。
(1)求该星球的环绕速度;
(2)若在距离该星球表面高h处有一颗卫星绕着星球做匀速圆周运动,问:卫星运行的周期是多少?(不计一切阻力)
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【题目】关于物理学史,下列叙述正确的是
A.牛顿通过实验测出了万有引力常量
B.卡文迪许用扭秤测出了静电力常量
C.密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量
D.伽利略的理想斜面实验已经得出牛顿第一定律了,只是伽利略没有总结发表
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【题目】如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场,在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏。现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度V0射入电场中,V0方向的延长线与屏的交点为O。试求:
(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间;
(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tanα;
(3)粒子打到屏上的点P到O点的距离S。
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