【题目】如图为某自动投放器的示意图,其下半部AB是一长为R的竖直管道,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧.投放时,若将弹簧长度压缩了0.5R后锁定,在弹簧上端放置一个可视为质点且质量为m的小球,解除锁定,弹簧可将小球弹射出去.当小球到达顶端C时,对轨道壁的压力恰好为零,不计一切阻力,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g,求:
(1)小球到达顶端C时的速度大小v1;
(2)弹簧压缩了0.5R时的弹性势能Ep1;
(3)若将弹簧压缩了0.6R时,弹簧弹性势能为Ep2=Ep1,小球落地点离OO′的水平距离s是多少?
【答案】(1)鱼饵到达管口C时的速度大小;(2)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep=2mgR;(3)若将弹簧压缩了0.6R时,弹簧弹性势能为Ep2=Ep1,小球落地点离OO′的水平距离是4.2R
【解析】
试题分析:(1)质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力,完全由重力提供,
则mg=m …①
由①式解得:v1= …②
(2)从弹簧释放到最高点C的过程中,弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能,由系统的机械能守恒定律有Ep=mg(0.5R+R)+ mv12 …③
由②③式解得:Ep=2mgR…④
(3)设其到达管口C时速度大小为v2,由机械能守恒定律得:Ep2=mg(0.6R+R)+mv22 …⑤
鱼饵离开管口C后做平抛运动,设经过t时间落到水面上,离OO'的水平距离为x,由平抛运动规律有:x=v2t+R…⑥ h=2R=gt2 ⑦
由⑤⑥⑦式解得:x=4.2R
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【题目】在地面上插入一对电极M和N,将两个电极与直流电源相连,大地中形成恒定电流和恒定电场.恒定电场的基本性质与静电场相同,其电场线分布如图,P、Q是电场中的两点.下列说法正确的是
A. P点场强比Q点场强大
B. P点电势比Q点电势高
C. 电子在P点的电势能比在Q点的电势能大
D. 电子沿直线从N到M的过程中所受电场力恒定不变
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【题目】如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球和斜面及挡板间均无摩擦,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,则有
A. 挡板对小球的弹力先减小后增大 B. 挡板对小球的弹力先增大后减小
C. 斜面对球的支持力逐渐增大 D. 斜面对球的支持力逐渐减小
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【题目】下列说法正确的是
A.发生光电效应时,入射光的光强一定,频率越高,逸出的光电子的最大初动能就越大
B.卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型
C.一群氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,能辐射3种不同频率的光子
D.比结合能越大,原子核越不稳定
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【题目】如图所示,在光滑水平面上,用弹簧水平连接一斜面体,弹簧的另一端固定在墙上,一人站在斜面上,系统静止不动,然后人沿斜面加速上升,则
A.系统静止时弹簧处于压缩状态
B.系统静止时斜面体共受到4个力作用
C.人加速时弹簧伸长
D.人加速时斜面体对地面的压力变大
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【题目】热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法测绘出热敏电阻分别在温度为℃和温度为℃时的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整.先用欧姆表粗测出常温下待测热敏电阻的阻值大约5,热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其它备用的仪表和器具有:
a.电流表A1,量程0.6 A,内阻约2
b.电流表A2,量程3 A,内阻约0.4
c.电压表V1,量程15 V,内阻约50 k
d.电压表V2,量程3 V,内阻约10 k
e.滑动变阻器R1(0~100)
f.滑视变阻器R2(0~20)
g.电源E(3 V、内阻可忽略)
h.盛有热水的热水杯(图中未画出)
i.开关、导线若干
(1)实验中应选用的电流表为 (填“A1”或“A2”),应选用的电压表为 (填“V1”或“V2”),应选用的滑动变阻器为 (填“R1”或“R2”)
(2)将实物图连线补充成完整的测量电路(实线代表导线),要求测量误差尽可能小.
(3)实验过程主要有如下操作步骤,合理的顺序是 (填写步骤前的字母)
A.接通电路,调节滑动变阻器,多次记录电压表和电流表的示数
B.往保温杯中缓慢加入热水,并同步搅动均匀,直到温度稳定在
C.往保温杯中缓慢加入一定量的冷水,将热敏电阻和温度计插入保温杯中
D.往保温杯中加入一些热水,待温度稳定在
E.在同一个坐标系中绘出两个温度下热敏电阻的伏安特性曲线
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【题目】关于重力加速度,下面说法正确的是( )
A. 重力加速度表示自由下落物体运动的快慢
B. 重力加速度表示自由下落物体运动的速度变化的大小
C. 重力加速度表示自由下落物体运动的速度变化的快慢
D. 轻、重物体重力加速度不同
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【题目】如右图所示,小车上有一直立木板,木板上方有一槽,槽内固定一定滑轮,跨过定滑轮的轻绳一端系一重球,另一端系在轻质弹簧测力计上,弹簧测力计固定在小车上,开始时小车处于静止状态,轻绳竖直且重球恰好紧挨直立木板,假设重球和小车始终保持相对静止,则下列说法正确的是( )
A.若小车匀加速向右运动,弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变
B.若小车匀加速向左运动,弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变
C.若小车匀加速向右运动,弹簧测力计读数变大,小车对地面压力变小
D.若小车匀加速向左运动,弹簧测力计读数变大,小车对地面压力不变
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【题目】科技馆中的一个展品如图所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头,在一种特殊的间歇闪光灯的照射下,若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同,可以看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而仿佛是固定在图中的A、B、C、D四个位置不动,对出现的这种现象,下列描述正确的是()( )
A. 水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tAB<tBC<tCD
B. 间歇发光的间隔时间是
C. 水滴在B、C、D点速度之比满足vB:vC:vD=1:4:9
D. 根据题目条件可以求得水滴在D点的速度
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