【题目】如图所示,直角坐标系处于竖直面内,第一、二象限存在着平滑连接的光滑绝缘轨道.第一象限内的轨道呈抛物线形状,其方程为y= x2第二象限内的轨道呈半圆形状,半径为R,B点是其最高点,且第二象限处于竖直方向的匀强电场中.现有一质量为m、带电量为q的带电小球,从与B点等高的A点静止释放,小球沿着轨道运动且恰能运动到B点.重力加速度为g,求:
(1)小球运动到O点时对轨道的压力F;
(2)第二象限内匀强电场的场强大小E;
(3)小球落回抛物线轨道时的动能Ek.
【答案】(1)5mg,方向竖直向下(2)(3)
【解析】试题分析:(1)从A到O由机械能守恒求的到达O点的速度,根据牛顿第二定律求的在O点的作用力;(2)小球恰能到达B点,根据牛顿第二定律求的B点的速度,根据动能定理求的场强;(3)小球从B点做平抛运动,根据平抛运动的特点和轨迹方程即可判断.
(1)小球从A点运动到O点的过程中机械能守恒,有:
在O点处,对小球由牛顿第二定律得:
解得:
由牛顿第三定律可知:小球对轨道压力大小为,方向竖直向下.
(2)小球恰能运动到B点,说明小球所受的电场力向上.
由牛顿第二定律得:
小球从A点到B点的过程中,由动能定理得:
联立得: ,
(3)小球从B点飞出后做平抛运动,设落回抛物线轨道时的坐标为(x,y)
有,
又x、y满足关系:
小球从B点到抛物线轨道,由动能定理得:
解得:
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【题目】如图甲所示,打点计时器固定在斜面的某处,让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下. 图乙是某同学实验时打出的某条纸带的一段,已知重力加速度为g.
(1)已知打点计时器使用的 交流电频率为50Hz,利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a = _______________ m/s2.(保留三位有效数字)
(2)打点计时器打C点时,滑块的速度大小vC = _______________ m/s. (保留三位有效数字)
(3)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有_____.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度L
B.木板的末端被垫起的高度h
C.木板的质量m1
D.滑块的质量m2
E.滑块运动的时间t
(4)滑块与木板间的动摩擦因数μ=____________(用题中所给和测量出的物理量字母表示)
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【题目】如图所示,水平传送带以恒定速率传动.每隔相同时间T,在左端A点,轻轻放上一个完全相同的工件,已知工件与传送带之间的动摩擦因数为μ,工件质量为m.经测量,发现那些已经和传送带共速的工件之间的距离均为L.已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 传送带的速度大小为
B. 工件在传送带上加速时间为
C. 每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为
D. 传送带因传送每一个工件而多消耗的能量为
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【题目】引体向上是同学们经常做的一项健身运动.该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上拉时,下颚须超过单杠面.下放时,两臂放直,不能曲臂,如图所示,这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的.关于做引体向上动作时人的受力,以下判断正确的是( )
A. 加速上拉过程中,单杠给人的作用力大于人给单杠的作用力
B. 在加速下放过程中,单杠对人的作用力等于人对单杠的作用力
C. 悬垂静止时,单杠对人的作用力与人对单杠的作用力是一对平衡力
D. 在加速下放过程中,在某瞬间人可能不受力的作用
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【题目】下图为“研究匀变速直线运动的规律”的装置,已知打点计时器打点周期,请完成以下问题:
(1)关于本实验的说法正确的是( )
A.本实验应在释放小车之前接通打点计时器的电源 |
B.电火花计时器和电磁打点计时器接到交流和直流电源上均可工作 |
C.电火花计时器和电磁打点计时器工作电压相同 |
D.电火花计时器和电磁打点计时器工作频率相同 |
E.纸带上若相邻两个计数点之间有n个打点计时器打出的点,则对应两计数点间的时间为秒
F.砝码盘中的砝码个数越多,释放小车后在纸带上打点个数越多
(2)如图所示为打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出。从纸带上测出, ,则打计数点1时的速度表达式 (用、、T表示),小车加速度大小 。
(3)若算出了几个计数点的瞬时速度,建立坐标系,画出的图像如图所示,根据图像可得出小车运动的加速度为 , 内小车通过的位移大小 。
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【题目】一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力,则( )
A. 粒子带正电
B. 粒子加速度逐渐减小
C. A点的速度大于B点的速度
D. 粒子的初速度不为零
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【题目】如图所示,长L=3.25m,质量M=2kg的平板车停在光滑水平面上,上表面距地面高度h=0.8m,质量m=2kg的小滑块放在小车左端,与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.4,当小车固定时,对滑块施加水平向右的拉力F=28N,作用一段时间后撤去,测得滑块落地点到小车右端的水平距离为1.2m,取。
(1)求滑块离小车时的速度;
(2)求力F作用的时间;
(3)若小车不固定,水平拉力F及时间不改变,求滑块落地点距小车右端的水平距离或滑块相对小车静止时到小车左端的距离(结果保留2为小数)。
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【题目】图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E.处在的能级的1200个氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光子.若这些受激氢原子最后都回到基态,假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的,已知金属钾的逸出功为.则在此过程中发出的光子,能够从金属钾的表面打出光电子的光子数为
A. 2200 B. 2000 C. 1600 D. 2400
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【题目】如图所示,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点.现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2,则关于C、D两点的场强和电势,下列说法正确的是( )
A. 若Q1和Q2是等量异种电荷,则C、D两点电场强度不同,电势相同
B. 若Q1和Q2是等量异种电荷,则C、D两点电场强度和电势均相同
C. 若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点电场强度和电势均不相同
D. 若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点电场强度和电势均相同
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