【题目】如图所示,光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定轨道在B点衔接,轨道半径为R,BC为直径.一可看作质点、质量为m的物块在A点处压缩一轻质弹簧(物块与弹簧不拴接),释放物块,物块被弹簧弹出后,经过半圆形轨道B点时瞬间对轨道的压力变为其重力的7倍,之后向上运动恰好通过半圆轨道的最高点C,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则( )
A. 物块经过B点时的速度的大小为
B. 刚开始时被压缩弹簧的弹性势能为3mgR
C. 物块从B点到C点克服阻力所做的功为mgR
D. 若开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍,物块到达C点的动能为mgR
【答案】AB
【解析】A、设物块经过半圆轨道B点瞬间的速度为vB,物块在B点时轨道对物块的支持力为 FN=7mg,根据牛顿第二定律有 ,可得
.故A正确;
B、物块从A点到B点的过程,由功能关系有:刚开始时被压缩弹簧的弹性势能为 Ep==3mgR,故B正确;
C、设物块到达C点时的速度为vC,物块在C点时有 ,物块从B点到C点的过程,由动能定理得
,可解得物块从B点到C点过程克服阻力做的功 Wf=0.5mgR,故C错误;
D、若刚开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍,则开始时弹簧的弹性势能为6mgR,假设物体在半圆轨道上克服摩擦力做功不变,仍为Wf=0.5mgR,由功能关系可得:6mgR﹣Wf=2mgR+EKC,解得 ,而实际上,若刚开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍,物块进入半圆形轨道的速度将增大,在同一点物块对轨道的压力增大,物块受到的滑动摩擦力增大,物块从B点到C点克服摩擦力所做的功增大,则物块到达C点的动能小于
,故D错误。
故选:AB。
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【题目】如图所示,匝数N=100匝、截面积S=0.2m2、电阻r=0.5Ω的圆形线圈MN处于垂直纸面向里的匀强磁场内,磁感应强度随时间按B=0.6+0.02t(T)的规律变化.处于磁场外的电阻R1=3.5Ω,R2=6Ω,电容C=30μF,开关S开始时未闭合,求:
(1)闭合S后,线圈两端M、N两点间的电压UMN和电阻R2消耗的电功率;
(2)闭合S一段时间后又打开S,则S断开后通过R2的电荷量为多少?
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【题目】在竖直平面内,有一光滑的弧形轨道AB,水平轨道BC=4m。质量m=1kg的物体从弧形轨道A点无初速滑下,经过B点,最后停在C点,A点距水平轨道高h=0.80m。(g=10m/s2)求:
(1)物体滑至B点的速度大小;
(2)在BC段摩擦力做功。
(3)BC段的滑动摩擦因数μ;
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【题目】图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带负电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子( )
A. 带负电
B. 在c点受力最大
C. 在b点的电势能大于在c点的电势能
D. 由a点到b点的动能变化小于由b点到c点的动能变化
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【题目】根据国家科技部2017年3月6日报道,迄今为止,科学家已经成功检测定位了纳米晶体结构中氢原子,按波尔氢原子理论,氢原子的能级如图所示,下列判断正确的是( )
A. 用光子能量为的光照射一群处于基态的氢原子,可观测到多种不同频率的光
B. 大量处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时,可能发出6订光谱线
C. 氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态需要吸收光子
D. 氢原子的核外电子由高能能跃迁到低能级时,氢原子的电势能减小,电子的动能增大
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【题目】如图所示,两个质量相等的带电粒子ab在同一位置A以大小相同的速度射入同一匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为300和600,经磁场偏转后两粒子都经过B点,AB连线与磁场边界垂直,则( )
A.a粒子带正电,b粒子带负电
B.两粒子的轨道半径之比
C.两粒子所带的电量之比
D.两粒子的运动时间之比
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【题目】如图所示,质量为m=0.5kg 的水杯里盛有M=1kg的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为r=1m(水杯高度忽略不计,空气阻力不计),水杯通过最低点时对绳的拉力等于165N,取g=10m/s2,求:
(1)在最低点时,水桶的速度大小;
(2)在最高点时,水桶对绳的拉力
(3)在最高点时水对杯底的压力大小和方向.
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【题目】自行车运动时治疗帕金森病有效、廉价的方法,对提高患者的总体健康状况、改善平衡能力和协调能力、缓解焦虑和抑郁都有重要作用.图示是某自行车的部分传动装置,其大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为R1、R2、R3,A、B、C分别是三个轮子边缘上的点,当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时,下列说法中正确的是( )
A. A、B两点的角速度大小之比为1:1
B. A、C两点的周期之比为R1:R2
C. B、C两点的向心速度大小之比为R22:R32
D. A、C两点的向心速度大小之比为R22:(R1R3)
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【题目】如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则( )
A. 电压表读数减小 B. 电流表读数减小
C. 质点P将向下运动 D. R3上消耗的功率逐渐增大
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