【題目】如圖所示,豎直面內(nèi)有一長(zhǎng)為R=0.2m的輕桿,輕桿一端與O點(diǎn)連接,另一端與A物塊連接。A物塊、B物塊及A、B之間壓縮的輕彈簧(圖中未畫(huà)出)處于綁定狀態(tài),彈簧彈性勢(shì)能EP=J,A、B可視為質(zhì)點(diǎn),兩者質(zhì)量均為m=1kg。設(shè)A、B及壓縮的彈簧構(gòu)成的組合體為D,剛開(kāi)始D懸掛在O點(diǎn)正下方,D右側(cè)有一個(gè)固定的斜面體,斜面體傾角θ=30°,且底邊與D在同一水平面上;一薄木板C質(zhì)量mC=1kg、長(zhǎng)度L=0.5m,置于斜面頂端且處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)給D一向左的速度使其做圓周運(yùn)動(dòng),到最高點(diǎn)時(shí),綁定被解除,物塊B瞬間以速度 彈射出去,稍后B以平行于斜面方向的速度恰落到C的上端,。已知B、C之間的動(dòng)摩擦因數(shù),C與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。
(1)求D 剛到達(dá)最高位置時(shí)桿對(duì)D的作用力大;
(2)判斷D從與O點(diǎn)等高位置到最高點(diǎn)的過(guò)程中水平分速度的變化情況;(只需簡(jiǎn)略說(shuō)明理由,不用定量證明)
(3)求從B落到C上到C到達(dá)斜面底端的過(guò)程中,系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的總熱能。
【答案】(1)12.5N(2)水平速度先增大后減小(3)5J
【解析】
(1)根據(jù)能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律列式求解D運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度,根據(jù)牛頓第二定律求解D 剛到達(dá)最高位置時(shí)桿對(duì)D的作用力大小;(2)D在P點(diǎn)受到向右的拉力,到最高點(diǎn)時(shí)受到向上的支持力,D在水平方向先受到向右的力,后受到向左的力,故此得到水平速度的變化;(3)結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、牛頓第二定律以及能量關(guān)系求解從B落到C上到C到達(dá)斜面底端的過(guò)程中,系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的總熱能.
(1)設(shè)D運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為,B和A彈開(kāi)時(shí)A的速度為,由能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律可得
得
或 > 故舍去
設(shè)D到最高點(diǎn)時(shí)受到彈力為F
則有
得
D到最高點(diǎn)時(shí)受到彈力大小為12.5N
(2)D在P點(diǎn)受到向右的拉力,到最高點(diǎn)時(shí)受到向上的支持力,D在水平方向先受到向右的力,后受到向左的力,故水平速度先增大后減小.
(3)B彈出后做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)B落到C上時(shí)的速度為,豎直速度為,下落高度為, 平行于斜面
故
又
解得
B落到C上后
B的加速度
C的加速度
設(shè)B、C經(jīng)t時(shí)間達(dá)到共速,共速過(guò)程中B的位移,C的位移,則由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律
對(duì)C有
對(duì)B有
解得
斜面高 斜面長(zhǎng)
解得
因,共速時(shí)B未滑離木板,,共速時(shí)C剛好到達(dá)底端
系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱能
解得
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在如圖所示電路中,閉合電鍵S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí),四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、、和表示,電表示數(shù)的變化量分別用、、和表示,下列說(shuō)法正確的是
A. 變大,變小
B. 變大,不變
C. ,,,
D. ,,,
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源從t=0時(shí)刻開(kāi)始沿y軸正方向振動(dòng),產(chǎn)生兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播t=1s時(shí)刻平衡位置xA=-2m處的質(zhì)點(diǎn)A位于波谷,xB=8m處的質(zhì)點(diǎn)B恰好起振此時(shí)波源恰好回到平衡位置沿y軸正方向振動(dòng)則下列說(shuō)法正確的是
A. 波速為8.0m/s
B. 周期可能為0.5s
C. 波長(zhǎng)最大值為1.6m
D. t=1s時(shí)x=-6m的質(zhì)點(diǎn)一定位于波峰
E. 若振幅為0.1m,t=1.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)B已經(jīng)過(guò)的路程可能為1.8m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,運(yùn)用牛頓第二定律測(cè)量滑塊的質(zhì)量M,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:
A.懸掛一質(zhì)量為m=0.078kg的鉤碼,調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角,直至輕推滑塊后,滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng);
B.保持長(zhǎng)木板的傾角不變,取下細(xì)繩和鉤碼,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,然后讓滑塊沿長(zhǎng)木板滑下,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示(已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源)。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(取g=10m/s2,計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(1)按上述方法做實(shí)驗(yàn),是否要求鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量?_______(填“是”或“否”)
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下D點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vD=________m/s;滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速a=_________m/s2;
(3)根據(jù)牛頓第二定律,滑塊質(zhì)量的表達(dá)式應(yīng)為M=_________(用字母a、m以及當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g表示),計(jì)算結(jié)果為M=_________kg。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示是一個(gè)多量程多用電表的簡(jiǎn)化電路圖,請(qǐng)完成下列問(wèn)題。
(1)多用電表的紅表筆應(yīng)是圖甲中的______端(填“A”或“B”)。
(2)測(cè)量直流電流、直流電壓和電阻各有兩個(gè)量程。當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)S旋到位置5、6時(shí),電表用來(lái)測(cè)量_________;當(dāng)S旋到位置________時(shí),電表可測(cè)量直流電流,且量程較大。
(3)某同學(xué)用此多用表測(cè)量某電學(xué)元件的電阻,選用“×10”倍率的歐姆擋測(cè)量,發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)很小,因此需選擇_________(填“×1”或“×100”)倍率的歐姆擋。若該多用表使用一段時(shí)間后,電池電動(dòng)勢(shì)變小,內(nèi)阻變大,但此表仍能歐姆調(diào)零,用正確使用方法再測(cè)量同一個(gè)電阻,則測(cè)得的電阻值將_________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(4)某實(shí)驗(yàn)小組利用下列器材研究歐姆擋不同倍率的原理,組裝如圖乙所示的簡(jiǎn)易歐姆表。實(shí)驗(yàn)器材如下:
A.干電池(電動(dòng)勢(shì)E為3.0V,內(nèi)阻r不計(jì));
B.電流計(jì)G(量程300 μA,內(nèi)阻99Ω);
C.可變電阻器R;
D.定值電阻R0=1Ω;
E.導(dǎo)線若干,紅黑表筆各一只。
① 表盤(pán)上100 μA刻度線對(duì)應(yīng)的電阻刻度值是___________Ω;
②如果將R0與電流計(jì)并聯(lián),如圖丙所示,這相當(dāng)于歐姆表?yè)Q擋,則換擋后可變電阻器R阻值應(yīng)調(diào)為_________Ω,換擋前、后倍率之比為___________。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)為了測(cè)量某燈泡內(nèi)阻,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)首先用多用電表進(jìn)行粗測(cè),下列操作步驟正確的是_____
A.甲圖,機(jī)械調(diào)零過(guò)程中,紅黑表筆短接
B.乙圖,對(duì)燈泡電阻進(jìn)行測(cè)量
C.丙圖,利用所示旋鈕進(jìn)行歐姆調(diào)零
D.丁圖,實(shí)驗(yàn)完成后,擋位調(diào)至所示位置
(2).選擇×10Ω擋位,在正確的操作步驟下,測(cè)量燈泡電阻,測(cè)量結(jié)果如圖戊所示,燈泡的電阻為________Ω
(3)接下來(lái)用如圖所示的實(shí)物圖來(lái)測(cè)量小燈泡的伏安特性曲線,請(qǐng)根據(jù)實(shí)物圖畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖_________。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】宇宙中兩顆靠得比較近的恒星,只受到彼此之間的萬(wàn)有引力作用互相繞轉(zhuǎn),稱(chēng)之為雙星系統(tǒng)。在浩瀚的銀河系中,多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示。若AO>OB,則( )
A. 星球A的角速度一定大于B的角速度
B. 星球A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量
C. 雙星的總質(zhì)量一定,雙星之間的距離越小,其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大
D. 雙星之間的距離一定,雙星的總質(zhì)量越大,其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】磁流體發(fā)電機(jī)是一種把物體內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能的低碳環(huán)保發(fā)電機(jī),下圖為其原理示意圖,平行金屬板C、D間有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,將一束等離子體(高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒)水平噴入磁場(chǎng),兩金屬板間就產(chǎn)生電壓。定值電阻的阻值是滑動(dòng)變阻器最大阻值的一半,與開(kāi)關(guān)S串聯(lián)接在C、D兩端,已知兩金屬板間距離為d,噴入氣流的速度為v,磁流體發(fā)電機(jī)的電阻為r(< r < 2).則滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b端滑動(dòng)的過(guò)程中
A. 金屬板C為電源負(fù)極,D為電源正極
B. 發(fā)電機(jī)的輸出功率一直增大
C. 電阻消耗功率最大值為
D. 滑動(dòng)變阻器消耗功率最大值為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一,近期我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展.如圖甲所示,在一矩形半導(dǎo)體薄片的E、F間通入電流I,同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B,在C、D間出現(xiàn)電壓UCD,這種現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng),UCD稱(chēng)為霍爾電壓,且滿足UCD=k ,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數(shù),某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù).
(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電,電流與磁場(chǎng)方向如圖所示,該同學(xué)用電壓表測(cè)量UCD時(shí),應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與________(填“C”或“D”)端通過(guò)導(dǎo)線相連.
(2)已知薄片厚度d=0.40 mm,該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10 T不變,改變電流I的大小,測(cè)量相應(yīng)的UCD值,記錄數(shù)據(jù),描點(diǎn)作圖,畫(huà)出UCD-I圖線,如圖乙所示,利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為________×10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效數(shù)字).
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