【题目】如图所示,劈a放在光滑水平桌面上,物体b放在劈a的光滑斜面顶端,b由静止开始沿斜面自由滑下的过程中,a对b做的功为W1,b对a做的功为W2,则下列关系中正确的是( )
A.W1=0,W2=0B.W1>0,W2>0C.W1<0,W2>0D.W1>0,W2<0
【答案】C
【解析】
滑块和斜面体系统机械能守恒,总动量也守恒;根据动量守恒可知,b向左下滑时,a具有向右的速度,向右运动,物体的位移如图所示;
滑块受重力、支持力,斜面受重力、支持力和压力;对斜面体a,受到的压力垂直斜面向下,水平向右方向有分力,a向右有位移,由W=FScosθ知.压力做正功,故W2>0;
滑块和斜面体系统机械能守恒,故斜面体a增加的机械能等于滑块b减小的机械能,故支持力对滑块b做负功,即W1<0;
A.W1=0,W2=0,与结论不相符,选项A错误;
B.W1>0,W2>0,与结论不相符,选项B错误;
C.W1<0,W2>0,与结论相符,选项C正确;
D.W1>0,W2<0,与结论不相符,选项D错误;
故选C.
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【题目】如图所示,在坐标系xOy中,y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场,y轴右侧有垂直纸面向里匀强磁场。一带正电的粒子a从x轴上的M点垂直x轴以速度v0射入匀强磁场中,粒子的质量为m,电荷量为q(粒子重力不计),粒子经过y轴上的Q(0, )
点后又垂直经过x轴上的P(-l,0)点,求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)匀强磁场的磁感应强度B;
(3)M点的坐标;
(4)若从x轴上的M点左侧的某点M′以相同速度射入另一个相同比荷的粒子b,该粒子飞进电场后恰好能够到达虚线上(虚线过P点且和x轴垂直),试求M′点的坐标。
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【题目】如图所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L的绝缘细线,拴住一质量为m,带电量为q的小球,线的上端固定.开始时连线带球拉成水平,突然松开后,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时的速度恰好为零.问:
【1】A、B两点的电势差UAB为多少?
【2】电场强度为多少?
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【题目】如图所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A,B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之以加速度a向上做匀加速运动,当物块B刚要离开C时力F的大小恰为2mg.则( )
A. 物块B刚要离开C时B的加速度为0
B. 加速度a=g
C. 无法计算出加速度a
D. 从F开始作用到B刚要离开C,A的位移为
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【题目】探索物质的微观结构,常用的方法是用高能(速)粒子去“打碎”被测物质,然后再进行“观察”。质子和中子就是这样被发现的,粒子加速器(particle accelerator)是用人工方法产生高速带电粒子的装置,中科院高能物理研究所宣布中国将于2020年至2025年间建造世界最大的粒子加速器。如图所示的直线加速器是多级加速装置,由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列。其中心轴线在同一直线上,圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连,序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。这样设计可以使带电粒子每次经过两圆筒间的缝隙处都会受到电场力的作用而加速,相邻两次加速时间间隔相同?圆内部可以认为没有电场;缝隙的宽度很小,粒子穿过缝隙的时间可以忽略不计。现有量为q、质量为m的粒子沿轴线射入圆筒,已知粒子进入序号为1的圆筒左端时的速度大小为,每次经过缝隙处时两筒间加速电压均为U,相邻两次加速时间间隔为T,不计粒子受到的重力。
(1)求粒子每次经过两圆筒间的缝隙处动能的增量;
(2)求标号为n的金属圆筒长度;
(3)在图所示的多级加速器中,由于粒子在加速过程中的径迹为直线,要得到较高动能的粒子,其加速装置要很长很长。利用你所学的知识,请提出一种既能获得较高动能的子,又能缩小加速装置所占空间的方案。
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【题目】如图所示,竖直放置的弯曲管a管封闭,d管开口,b、c管连接处有一关闭的阀门K.液体将两段空气封闭在管内,管内各液面间高度差是h3>h1>h2,且h3<2h2.现将阀门K打开,则会出现的情况是h1__(选填“增大”、“减小”);__(选填“h2”、“h3”或“h2和h3”)为零.
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【题目】回答下列问题:
(1)图(a)是用力传感器对单摆振动过程进行测量的装置图,图(b)是力传感器连接的计算机屏幕所显示的F﹣t图象,根据图(b)的信息可得,摆球摆到最低点的时刻为__s,摆长为__m (取π2=10).
(2)单摆振动的回复力是__
A.摆球所受的重力
B.摆球重力在垂直悬线方向上的分力
C.悬线对摆球的拉力
D.摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力
(3)某同学的操作步骤如下,其中正确的是__
A.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端缠绕在铁架台上
B.用米尺量得细线长度l,测得摆长为l+
C.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球
D.让小球在水平面内做圆周运动,测得摆动周期,再根据公式计算重力加速度.
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【题目】两个半径、材质均相同的金属球A、B带等量同种电荷,它们之间的距离远大于小球本身直径。已知它们相隔一定距离时,两球之间的相互作用力的大小是F,现在用一个带有绝缘柄的原来不带电的半径、材质均相同的金属小球C,先与小球A接触,再和小球B接触后移开。这时,A、B两球之间的相互作用力大小变为( )
A.B.C.D.
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【题目】某实验小组设计了如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,其主要步骤如下:
(1)物块P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,P底端固定了一竖直宽度为d的轻质遮光条。托住P,使系统处于静止状态(如图所示),用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度h。
(2)现将物块P从图示位置由静止释放,记下遮光条通过光电门的时间为t,则遮光条通过光电门时的速度大小v=___________。
(3)己知当地的重力加速度为g,为了验证机械能守恒定律,还需测量的物理量是_________(用相应的文字及字母表示)。
(4)利用上述测量的实验数据,验证机械能守恒定律的表达式是_________。
(5)改变高度h,重复实验,描绘出v2-h图象,该图象的斜率为k。在实验误差允许范围内,若k= _________,则验证了机械能守恒定律。
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