【题目】如图所示,质量为m的小球可视为质点
套在倾斜放置的固定光滑杆上,杆与竖直墙面之间的夹角为
一根轻质弹簧一端固定于O点,另一端写小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到弹簧水平位置,此时弹簧弹力为
,小球由静止释放后沿杆下滑,当弹簧到达竖直位置时,小球的速度恰好为零,此时小球下降的竖直高度为
全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内
对于小球的下滑过程,下列说法正确的是
A. 弹簧与杆垂直时,小球动能最大 B. 小球的最大动能大于
C. 小球的最大动能等于 D. 小球的最大动能小于
【答案】C
【解析】
弹簧与杆垂直时,合外力方向沿杆向下,小球继续加速,速度没有达到最大值,运动过程中,只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,根据机械能守恒定律分析即可求解.
弹簧与杆垂直时,弹力方向与杆垂直,合外力方向沿杆向下,小球继续加速,所以小球的速度没有达到最大值,动能就没有达到最大,故A错误;小球沿杆向下先做加速运动,后做减速运动,当合力为零的瞬时速度最大,动能最大。设此时弹力的大小为F,弹簧与杆的夹角为。则有:
,根据对称性可知:
,
,由数学知识可知动能最大的位置位于杆的中点,则从开始到动能最大的位置,弹簧的弹性势能不变,根据系统的机械能守恒得:
,故C正确,BD错误。所以C正确,ABD错误。
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【题目】在如图所示电路中,已知电表均为理想电表,电流表A、电压表V1、V2的读数分别为I、U1和U2,C为电容器.在滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离的过程中,电流表A、电压表V1、V2读数变化量大小分别是ΔI、ΔU1和ΔU2,下列说法中正确的有
A. 电源的内阻消耗的电功率变大
B. 灯泡变亮、电容器所带电量减少
C. 等于外电路总电阻,变小
D. 等于电源的内电阻,不变
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【题目】如图所示,在直角坐标系xOy内,有一质量为m,电荷量为+q的粒子A从原点O沿y 轴正方向以初速度V0射出,粒子重力忽略不计,现要求该粒子能通过点P(a, -b),可通 过在粒子运动的空间范围内加适当的“场”来实现。
(1) 若只在整个I、II象限内加垂直纸面向外的匀强磁场,使粒子A在磁场中作匀速 圆周运动,并能到达P点,求磁感应强度B的大小;
(2) 若只在x轴上某点固定一带负电的点电荷 Q,使粒子A在Q产生的电场中作匀速圆周运动,并能到达P点,求点电荷Q的电量大小;
(3) 若在整个I、II象限内加垂直纸面向外的 匀强磁场,并在第IV象限内加平行于x轴,沿x轴 正方向的匀强电场,也能使粒子A运动到达P点。如果此过程中粒子A在电、磁场中运动的时间相等,求磁感应强度B的大小和电场强度E的大小
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【题目】如图所示,质量分别为、
的A、B两物体用轻杆连接放在倾角为
的斜面上,用始终平行斜面向上的恒力F推B,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面间的动摩擦因数均为
,下列关于轻杆的弹力的判断,正确的是
A. 增大A的质量,可以增大轻杆的弹力 B. 增大B的质量,可以增大轻杆的弹力
C. 减小,可以增大轻杆的弹力 D. 减小动摩擦因数,轻杆的弹力减小
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【题目】真空中两个异种点电荷固定在
轴上,且
。
轴上的电势
随位置
变化的规律如图所示。取无限远处的电势为零,不计重力,下列说法正确的是
A. 带正电,
带负电,且
B. 轴上场强为零的位置有两处(不考虑无限远处)
C. 带正电的粒子从
点沿
轴向
移动的过程中,加速度先减小后增大
D. 带正电的粒子从
点沿
轴向
移动的过程中,电势能先减小后增大
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【题目】如图所示,电源的电动势为E,内阻r不能忽略。A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的是
A. 开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定
B. 开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定
C. 开关由闭合到断开瞬间,A灯闪亮一下再熄灭
D. 开关由闭合到断开瞬间,电流自左向右通过A灯
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【题目】某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验器材有:金属小球,底座,带有标尺的竖直杆,两套光电计时器和
,小球释放器,小球接收器。
(1)使用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示,则小球直径为____________.
(2)该实验____________测出小球的质量(填写“需要”或“不需要”).
(3)仔细调整光电门的位置,使得小球通过光电门时恰好小球中心竖直直径挡光。某次实验时测得小球分别经过光电门与光电门
所用的时间为
,从竖直杆上读出两光电门间的距离
,若小球质量为
,小球直径为
,重力加速度为
。请写出需要验证的表达式_____________________.
(4)请写出一条实验误差的来源:____________________________.
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【题目】石家庄雾霾频发,使用清洁能源可以减少雾霾,太阳能发电是一种新兴的可再生清洁能源。某同学对太阳能电池板进行研究。在某光照下使用多用电表测量该太阳能电池的电动势和内阻。使用多用电表电压2.5V量程,直接把红黑表笔与电池正负极相连,测的示数如图甲;因了解太阳能电池内阻一般较大,所以他改用直流电流档直接测量短路电流,先用较大量程进行“试触”,后选择直流10mA量程进行测量,读数如图乙。
(1)该电池的电动势为________V,内阻为_______ Ω(电阻计算保留三位有效数字);
甲 乙
(2)研究发现太阳能电池电动势、电流等各项参数不稳定,不能直接接用电器使用,市场上有“太阳能充电控制器”,可以把太阳能电池板发电通过控制器直接充入蓄电池,蓄电池可在需要的时候对外供电。该同学设计了一个用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0:照射光较弱(如夜晚)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,夜晚打开。电磁开关的内部结构如图丙所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与LED灯泡和触点A、B相连。当励磁线圈电流大于某一值时A、B触点自动断开,小于这一值A、B触点自动接合。
已知R1为光敏电阻,R2为保护电阻,励磁控制电路及照明电路元件对应接线柱已经标出。请连接电路,要求LED灯泡在白天熄灭,夜晚亮起_______________。
(3)已知LED灯泡为24V, 40W;每日放电时间10小时,为保证实际情况正常使用,蓄电池容量选配时需考虑地域、天气等综合因素,一般蓄电池的容量约为单日使用量的5倍,则石家庄地区蓄电池容量比较合适的是_______________
A.8A·h B. 16.7A·h C. 80A·h
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【题目】容器中有质子,α粒子
的混合物,为了把它们分开,先让它们从静止开始经电场加速,穿出加速电场后,第一种:垂直进入匀强电场;第二种:垂直进入匀强磁场,利用电场或磁场使它们偏转,最后穿出电场或磁场,从而达到分开的目的。对于上述两种情况,能使质子和α粒子分开的是(不计粒子重力)
A. 两种情况都能使质子和α粒子分开
B. 两种情况都不能使质子和α粒子分开
C. 进入电场后可以分开进入磁场不能分开
D. 进入电场后不能分开进入磁场能够分开
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