【题目】如图所示,粗糙的固定水平杆上有三点,轻质弹簧一端固定在点正下方的点,另一端与套在杆点、质量为的圆环相连,此时弹簧处于拉伸状态。圆环从处由静止释放,向右运动经过点时速度为、加速度为零,到达点时速度为零,下列说法正确的是
A.从到过程中,圆环在点速度最大
B.从到过程中,圆环的加速度先减小后增大
C.从到过程中,弹簧对圆环做的功一定大于
D.从到过程中,圆环克服摩擦力做功等于
【答案】C
【解析】
AB.圆环由A点释放,此时弹簧处于拉伸状态,则圆环加速运动,设AB之间的D位置为弹簧的原长,则A到D的过程中,弹簧弹力减小,圆环的加速度逐渐减小,D到B的过程中,弹簧处于压缩状态,则弹簧弹力增大,圆环的加速度先增大后减小,B点时,圆环合力为零,竖直向上的弹力等于重力,从B到C的过程中,圆环可能做减速运动,无论是否存在弹簧原长的位置,圆环的加速度始终增大,也可能先做加速后做减速运动,加速度先减小后增大,故B点的速度不一定最大,从A到C过程中,圆环的加速度不是先减小后增大,故AB错误;
C.从A到B过程中,弹簧对圆环做的功、摩擦力做负功,根据功能关系可知,弹簧对圆环做功一定大于,故C正确;
D.从B到C过程中,弹簧弹力做功,圆环克服摩擦力做功,根据功能关系可知,圆环克服摩擦力做功不等于,故D错误。
故选C。
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【题目】某实验小组为测量某一电源的电动势和内阻,设计的实验电路如图所示,用到的器材有:待测电源E,保护电阻R0=1.0 Ω,电阻箱R1(阻值范围0~9999.9Ω),电压表V(量程0~3V,内阻等于3 kΩ),开关S,导线若干。
(1)实验小组的同学连接好电路,闭合开关S,将电阻箱的阻值由零开始逐渐增大,记录若干组电阻箱的阻值R1和对应的电压表读数U。将得到的数据在U-R1坐标系中描点连线,得到如图所示的曲线,其中虚线U=1.50V为曲线的渐近线,由此可知电源的电动势E=______V,内阻r=______Ω。
(2)若以为纵坐标,以______为横坐标,则根据本实验数据作出的图线为一条直线。.
(3)实验小组的同学根据,描绘了R1消耗功率P随电阻箱的阻值R1变化的曲线如图所示.请推测图线的顶点坐标值约为R1=_______Ω,P=______W,其理由是__________________________。
(4)实验小组的同学计算通过R1的电流,进一步描绘R1消耗功率P随电流I的变化曲线。下列各示意图中正确反映P-I关系的是______.
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【题目】如图,两固定的光滑绝缘斜面倾角均为,上沿相连。两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为,质量分别为和;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平,金属棒cd到斜面上沿的距离为/2。右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于斜面向上。已知两根软导线刚好不在磁场中,回路电阻为,重力加速度大小为。已知金属棒匀速下滑,在cd运动到斜面上沿的过程中,求:
(1)作用在金属棒上的安培力的大小;
(2)通过导体棒的电流I和通过的电荷量q
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【题目】如图所示,矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,直导线中的电流方向由M到N,导线框的ab边与直导线平行。若直导线中的电流增大,导线框中将产生感应电流,导线框会受到安培力的作用,则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是( )
A.导线框有两条边所受安培力的方向相同
B.导线框有两条边所受安培力的大小相同
C.导线框所受的安培力的合力向左
D.导线框所受的安培力的合力向右
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【题目】如图所示,固定的直角金属轨道足够长,左侧倾角θ1=37°,右侧倾角θ2=53°,轨道宽均为L=1.0m,整个装置处于B=1.0T匀强磁场中,磁场方向垂直于右侧轨道平面向上。质量分别为m1=1.0kg、m2=0.4kg的导体棒ab、cd,水平放在左、右两侧轨道上并与轨道垂直。已知ab、cd棒的电阻均为R=1.0Ω,其余电阻不计,两棒与轨道间的动摩擦因数均为μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,sin53°=0.8。由静止同时释放两棒,在棒下滑过程中
(1)判断cd棒中感应电流的方向;
(2)通过分析说明cd棒下滑过程中的运动情况,并计算ab棒中电功率的最大值;
(3)通过分析、推理和计算,说明ab棒在下滑过程中的运动情况。
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【题目】如图所示,一长为的轻杆一端与水平转轴相连,另一端固定一质量为的小球,转轴带动轻杆使小球在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,角速度为。为与圆心等高的两点,为最高点,重力加速度为。则
A.在B点时杆对球的作用力不可能为0
B.在点时,杆对球的作用力大小为
C.从转动到的过程中,小球处于超重状态
D.从转动到的过程中,小球重力的功率一直增大
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【题目】某研究小组设计了一种测量滑块与木板之间动摩擦因数的实验方案,实验装置如图甲所示。水平桌面上固定一圆弧轨道和一平直木板,二者在处平滑连接。处安装一光电门测量遮光条经过的时间,重力加速度。实验如下:
(1)用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图乙所示。某次测量中,计时器的示数为,则滑块经过点的速度________m/s。
(2)将滑块由某位置静止释放,滑块停止在处,测得到的距离为,并记录计时器的示数为,则滑块与木板间的动摩擦因数表达式_______________。(用题中物理量的符号表示)
(3)改变滑块释放的位置,多次实验,记录各次值并测量间距,作出关系图象如图丙,利用该图象求得滑块与木板间的动摩擦因数_______________。
(4)为了减少实验误差,下列说法正确的是_______________。
A. 增大遮光条的宽度
B. 圆弧轨道必须光滑
C. 木板必须保持水平
D. 滑块释放时的位置适当高些
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【题目】如图所示, 在A、B两物体间有一与物体不连接的轻质弹簧,两物体用轻细线连接在一起并使弹簧处于压缩状态,整体静止在光滑水平面上。现将细线烧断,对于在弹簧对两物体施加作用力的整个过程中,下列说法中正确的是( )
A.对于A、B两物体组成的系统,动量守恒
B.对于A、B两物体组成的系统,机械能守恒
C.在同一段时间内,A物体的动能增量等于B物体的动能增量
D.在同一段时间内,A物体的动量变化与B物体的动量变化相等
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【题目】实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。
(1)实验室有如下器材可供选用:
A.长约1 m的细线
B.长约1 m的橡皮绳
C.直径约2 cm的铁球
D.直径约2 cm的塑料球
E.米尺
F.时钟
G.停表
实验时需要从上述器材中选择:____________(填写器材前面的字母)。
(2)在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验,操作步骤如下:
①将单摆上端固定在铁架台上。
②测得摆线长度,作为单摆的摆长。
③在偏角较小的位置将小球由静止释放。
④记录小球完成n次全振动所用的总时间t,得到单摆振动周期。
⑤根据单摆周期公式计算重力加速度的大小。
其中有一处操作不妥当的是____________。(填写操作步骤前面的序号)
(3)发现(2)中操作步骤的不妥之处后,他们做了如下改进:让单摆在不同摆线长度的情况下做简谐运动,测量其中两次实验时摆线的长度l1、l2和对应的周期T1、T2,通过计算也能得到重力加速度大小的测量值。请你写出该测量值的表达式g=_____________。
(4)实验后同学们进行了反思。他们发现由单摆周期公式可知周期与摆角无关,而实验中却要求摆角较小。请你简要说明其中的原因_____________。
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