【题目】如图所示,竖直光滑的杆子上套有一滑块A,滑块通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B,B又通过一轻质弹簧连接物块C,C静止在地面上.开始用手托住A,使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力,现将A由静止释放,当速度达到最大时,C也刚好同时离开地面,此时B还没有到达滑轮位置.已知:mA="1.2kg," mB="1kg," mc=1kg,滑轮与杆子的水平距离L=0.8m.试求:
(1)A下降多大距离时速度最大
(2)弹簧的劲度系数
(3)A.B的最大速度是多少
【答案】(1)(2)(3),
【解析】
(1)当A速度达到最大时,即加速度等于0的时候,此时C也刚好同时离开地面,那么对B和C整体分析只有绳子拉力,因此此时绳子拉力
A下降过程受力分析如图
当A的速度最大加速度等于0时,即
计算得
假设A下降的高度为h,则根据几何关系可得带入得
(2)根据第一问的几何关系如上图,A下降时定滑轮到A的距离为
那么绳子拉长的长度也就是B上升的高度就是
初始状态,绳子无张力,对B分析有
即弹簧压缩
末状态,C刚好离开地面,对C分析有
即弹簧拉伸
带入计算得
(3)由第二问可知,初状态弹簧压缩
和末状态弹簧拉伸
弹簧弹性势能没有变化,那么在此过程中ABC和弹簧组成的系统机械能守恒,有
有几何关系可得AB的速度关系有
带入计算得
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【题目】如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,当变阻器R的滑片位于中点时,额定功率相同的A、B、C三个小灯泡均正常发光,则下列说法正确的是
A.三个灯泡中,C灯电阻最大,B灯电阻最小
B.当滑片P向左移动时,A、C两灯变亮,B灯变暗
C.当滑片P向左移动时,B、C两灯变亮,A灯变暗
D.当滑片P向左移动时,电源的总功率减小
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【题目】如图(a)所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器,两板间距D=2.5m,右侧有一垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=1×10-6T,磁场区域足够长,宽度d=1m。在电容器两极板间加上随时间周期性变化的交变电压,电压大小为2.5V,如图(b)所示,其周期T=8×10-6s。现有一束带负电的粒子,在内源源不断地从M板的小孔处射入电容器内,粒子的初速度视为0,其荷质比C/kg,不计粒子重力,求:
(1)粒子在电容器中的加速度大小;
(2)时刻射入的粒子进入磁场后做圆周运动的轨道半径;
(3)若在磁场的右边界设置一屏幕,则时刻射入的粒子打在屏幕上的位置。
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【题目】为了测定某电池的电动势(约10V~11V)和内电阻(小于2Ω),需要把一个量程为5V的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15V的电压表,然后用伏安法测电源的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程:
(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,请完成第五步的填空.
第一步:把滑动变阻器滑动片移至最右端
第二步:把电阻箱阻值调到零
第三步:闭合电键
第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为4.5V
第五步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为_______V
第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其它线路,即得量程为15V的电压表
(2)上述实验可供选择的器材有:
A.某电池(电动势约10V~11V,内电阻小于2Ω)
B.电压表(量程为5V,内阻约4KΩ)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~99999Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~20KΩ,额定电流0.2A)
电阻箱应选_________,滑动变阻器应选_________(用大写字母表示).
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电源电动势E和内电阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U—I图线如图丙所示,可知电池的电动势为___________V,内电阻为_______Ω.(保留3位有效数字)
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【题目】关于电磁感应,下列说法中正确的是
A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零
C.穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大
D.通过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
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【题目】如图所示,将一篮球从地面上方B点斜向上抛出,刚好垂直击中篮板上A点,不计空气阻力,若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是
A.增大抛射速度,同时减小抛射角θ
B.增大抛射角θ,同时减小抛出速度
C.减小抛射速度,同时减小抛射角θ
D.增大抛射角θ,同时增大抛出速度
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【题目】图1是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为,当使用a、c两个端点时,量程为。图2是有两个量程的电流表,当使用a、b两个端点时,量程为,当使用a、c两个端点时,量程为。下列判断正确的是
A.图1中,B.图1中,
C.图2中,D.图2中,
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【题目】如图所示,一根重力G=0.1N、长L=1m的质量分布均匀的导体ab,在其中点弯成θ=60°角,将此导体放入匀强磁场中,导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端,弹簧均为竖直状态,当导体中通过I=1A的电流时,两根弹簧比原长各缩短了△x=0.01m,已知匀强磁场的方向垂直纸面向外,磁感应强度的大小B=0.4T,则
A. 导体中电流的方向为b→a
B. 每根弹簧的弹力大小为0.10N
C. 弹簧的劲度系数k=5N/m
D. 若导体中不通电流,则弹簧伸长0.02m
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【题目】如图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体.p0和T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=αT,α为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求
(i)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;
(ii)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q。
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