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【题目】对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。在正方体密闭容器中有大量某种气体的分子,每个分子质量为m,单位体积内分子数量n为恒量。为简化问题,我们假定:分子大小可以忽略;分子速率均为v,且与器壁各面碰撞的机会均等;分子与器壁碰撞前后瞬间,速度方向都与器壁垂直,且速率不变。
(1)求一个气体分子与器壁碰撞一次给器壁的冲量I的大小;
(2)每个分子与器壁各面碰撞的机会均等,则正方体的每个面有六分之一的几率。请计算在Δt时间内,与面积为S的器壁发生碰撞的分子个数N;
(3)大量气体分子对容器壁持续频繁地撞击就形成了气体的压强。对在Δt时间内,与面积为S的器壁发生碰撞的分子进行分析,结合第(1)(2)两问的结论,推导出气体分子对器壁的压强p与m、n和v的关系式。
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【题目】2 012年10月4日,云南省彝良县发生特大泥石流。如图所示,一汽车停在小山坡底,突然司机发现在距坡底240 m的山坡处泥石流以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度匀加速倾泄而下,假设泥石流到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直线运动。已知司机的反应时间为1 s,汽车启动后以0.5 m/s2的加速度一直做匀加速直线运动。
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(1)求泥石流到达坡底的速度大小;
(2)当泥石流到达坡底时,汽车行驶的距离;
(3)试分析汽车能否安全脱离。
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【题目】如图所示,从A点以v0的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块(可视为质点),当小物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC,圆弧轨道BC的圆心角α=37°经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平.已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,小物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,cos37°=0.8,sin37°=0.6,g=10m/s2.求:
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(1)小物块水平抛出时,初速度v0的大小;
(2)小物块滑动至C点时,圆弧轨道对小球的支持力大小;
(3)试判断木板是否相对地面滑动,并求出木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?
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【题目】如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点之间还有4个点未画出,则相邻计数点时间间隔为 s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm,x3=8.33cm,x4=8.95cm,x5=9.61cm,x6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是 m/s,加速度的大小是 m/s2.(计算结果保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,质量为M=0.5kg的框架B放在水平地面上。劲度系数为k=100N/m的轻弹簧竖直放在框架B中,轻弹簧的上端和质量为m=0.2kg的物体C连在一起。轻弹簧的下端连在框架B的底部。物体C在轻弹簧的上方静止不动。现将物体C竖直向下缓慢压下一段距离x=0.03m后释放,物体C就在框架B中上下做简谐运动。在运动过程中,框架B始终不离开地面,物体C始终不碰撞框架B的顶部。已知重力加速度大小为g=10m/s2。当物体C运动到最低点时,试求:
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(1)物体C的加速度大小
(2)此时框架B对地面的压力大小。
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【题目】现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。 它的基本原理如图所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动。 电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图,下图为真空室的俯视图,如果从上向下看,电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为e,电子做圆周运动的轨道半径为r,因电流变化而产生的磁感应强度随时间的变化率为
(k为一定值)。
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(1)为使电子加速,感生电场的方向应该沿__________ 方向(填“顺时针”或“逆时针”);
(2)为使电子加速,当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,电流的大小应该_______(填“增大”或“减小”);
(3)电子在圆形轨道中加速一周的过程中,感生电场对电子所做的功为___________。
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【题目】某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置, 如右图所示:在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上滚下,滚过桌面后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方,水平放置一块木板(还有一个用来调节木板高度的支架,图中未画)木板上放一张白纸,白纸上有复写纸,这样便能记录钢球在白纸上的落点,桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅垂线。利用本实验装置进行的探究,下列说法正确的是(_________)
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A.每次实验过程中,钢球必须从同一位置由静止滚下
B.实验装置中的斜面必须是光滑的
C.若已知钢球在竖直方向做自由落体运动,可以探究钢球在水平方向上的运动规律
D.若已知钢球在水平方向上做匀速直线运动,可以探究钢球在竖直方向上的运动规律
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【题目】如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图.图中A为小车,质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,P的质量为m2,C为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计对应读数F,不计绳与滑轮的摩擦.
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(1)电火花打点计时器工作电压为________流(填“交”或“直”)________V.
(2)下列说法正确的是(____)
A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平
B.实验时应先接通电源后释放小车
C.实验中m2应远小于m1
D.测力计的读数始终为m2g/2
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【题目】如图所示,小球m可以在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列说法中错误的是( )
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A. 小球通过最高点的最小速度为v=![]()
B. 小球通过最高点的最小速度可以趋近为0
C. 小球在水平线ab以下管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力
D. 小球在水平线ab以上管道中运动时,内侧管壁对小球可能有作用力
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【题目】如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)。当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中( )
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A. 物体A做匀加速直线运动
B. 绳的拉力始终大于物体A的重力
C. 绳子对A的拉力逐渐增大
D. 地面对物体B的支持力逐渐增大
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