【題目】如圖所示,AB為豎直轉(zhuǎn)軸,細繩AC和BC的結(jié)點C系一質(zhì)量為m的小球,兩繩能承擔(dān)的最大拉力均為2mg。當AC和BC均拉直時∠ABC=90°,∠ACB=53°,BC=1m.ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動,因而C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動.當小球的線速度增大時,兩繩均會被拉斷,則最先被拉斷那根繩及另一根繩被拉斷時的速度分別為(已知g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )
A.AC繩 5m/sB.BC繩 5m/s
C.AC繩 5.24m/sD.BC繩 5.24m/s
【答案】B
【解析】
當小球線速度增大時,BC逐漸被拉直,小球線速度增至BC剛被拉直時,對小球進行受力分析,合外力提供向心力,求出A繩的拉力,線速度再增大些,TA不變而TB增大,所以BC繩先斷;當BC繩斷之后,小球線速度繼續(xù)增大,小球m作離心運動,AC繩與豎直方向的夾角α增大,對球進行受力分析,根據(jù)合外力提供向心力列式求解。
當小球線速度增大時,BC逐漸被拉直,小球線速度增至BC剛被拉直時,根據(jù)牛頓第二定律得:
對小球有
TAsin∠ACB﹣mg=0 ①
TAcos∠ACB+TB= ②
由①可求得AC繩中的拉力 TA=mg,線速度再增大些,TA不變而TB增大,所以BC繩先斷。
當BC繩剛要斷時,拉力為TB=2mg,TA=mg,代入②得
解得
v=5.24m/s
當BC線斷后,AC線與豎直方向夾角α因離心運動而增大,當使球速再增大時,角α隨球速增大而增大,當α=60°時,TAC=2mg,AC也斷,
則有
TACsin53°
代入數(shù)據(jù)解得
v=5m/s
故BC線先斷;AC線被拉斷時球速為5.0m/s.
故選B。
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【題目】如圖甲所示是日光燈的電路圖,它主要由燈管、鎮(zhèn)流器和啟動器組成,鎮(zhèn)流器是一個帶鐵芯的線圈,啟動器的構(gòu)造如圖乙所示,為了便于啟動,常在啟動器的兩極并上一紙質(zhì)電容器C,某班教室的一盞日光燈總是燈管兩端亮而中間不亮,經(jīng)檢查,燈管是好的,電壓正常,鎮(zhèn)流器無故障,其原因可能是( 。
A.啟動器兩腳a、b與啟動器座接觸不良B.電容器C被燒斷
C.電容器C被擊穿而短路D.鎮(zhèn)流器自感系數(shù)L太大
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【題目】如圖,一帶電液滴在重力場和水平方向勻強電場的作用下,從靜止開始由b沿直線運動到d,且bd與豎直方向所夾的銳角為45°,則下列結(jié)論正確的是( )
A.此液滴帶負電B.液滴的加速度等于
C.合外力對液滴做的總功等于零D.液滴的電勢能增加
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【題目】反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一,它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過程類似,已知靜電場的方向平行于x軸,其電勢q隨x的分布如圖所示,一質(zhì)量m=1.0×10﹣20kg,帶電荷量大小為q=1.0×10﹣9C的帶負電的粒子從(1,0)點由靜止開始,僅在電場力作用下在x軸上往返運動。忽略粒子的重力等因素,則( )
A. x軸左側(cè)的電場強度方向與x軸正方向同向
B. x軸左側(cè)電場強度E1和右側(cè)電場強度E2的大小之比E1:E2=2:1
C. 該粒子運動的周期T=1.5×10﹣8s
D. 該粒子運動的最大動能Ekm=2×10﹣8J
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【題目】如圖所示為遠距離高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠距離輸電,下列表述正確的是( 。
A.減小輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失
B.高壓輸電通過減小輸電電流來減少電路的發(fā)熱損耗
C.在輸送電壓一定時,輸送的電功率越大,輸電過程中電能的損失越小
D.高壓輸電必須綜合考慮各種因素,不一定是電壓越高越好
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【題目】如圖所示,在光滑水平面上有一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端與一質(zhì)量為m的小球相連,構(gòu)成一個水平彈簧振子,彈簧處于原長時小球位于O點,F(xiàn)使小球以O點為平衡位置,在C、B兩點間沿光滑水平面做簡諧運動,關(guān)于這個彈簧振子做簡諧運動的過程,下列說法中正確的是( 。
A.小球從O位置向B位置運動過程中做勻減速運動
B.小球每次通過同一位置時的加速度一定相同
C.小球從C位置向B位置運動過程中,彈簧振子所具有的勢能持續(xù)增加
D.小球在C位置彈簧振子所具有的勢能與在B位置彈簧振子所具有的勢能相等
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【題目】絕緣水平面上固定一正點電荷Q,另一質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>O)的滑塊(可看作點電荷)從a點以初速度v.沿水平面向Q運動,到達b點時速度減為零,已知a、b間距離為s,滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.以下判斷正確的是 ( )
A.滑塊在運動過程中所受Q的庫侖力有可能大于滑動摩擦力
B.滑塊在運動過程的中間時刻,速度的大小一定小于
C.此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能小于
D.Q產(chǎn)生的電場中,a,b兩點間的電勢差為
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【題目】(1)某學(xué)習(xí)小組用速度傳感器探究小車的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,實驗裝置如圖甲所示.為使細線下端懸掛砝碼和砝碼盤的總重力可視為小車受到的合力,正確操作是________.
A.小車的質(zhì)量M應(yīng)遠小于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m
B.實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度,使滑輪和小車間的細線與木板平行
C.掛上砝碼盤,將木板不帶滑輪的一端適當墊高,使小車恰好能勻速下滑
D.每次改變小車質(zhì)量后不需要重新平衡摩擦力
(2)該組同學(xué)在平衡小車與木板間的摩擦力后,在小車上固定一與運動方向垂直的薄板以增大空氣阻力.用圖乙所示的裝置探究物體受到空氣阻力與運動速度大小間的關(guān)系得到小車(含薄板)的v-t圖象如圖丙所示,該組同學(xué)通過分析得出:隨著運動速度的增加,小車所受的空氣阻力________(選填“變大”“不變”或“變小”).
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【題目】如圖所示,一塊長木板B放在光滑的水平面上,在B上放一個木塊A,F(xiàn)以恒定的拉力F拉B,由于A、B間的摩擦力的作用,A將在B上滑動,以地面為參照物, A、B都向右移動一段距離,在此過程中下列中說法正確的是 ( )
A. B對A的摩擦力所做的功等于A的動能增量
B. 外力F所做的功等于系統(tǒng)(A和B)的動能增量
C. 外力F對B所做的功等于B的動能增量與B克服摩擦力所做的功之和
D. A對B的摩擦力所做的功等于B對A的摩擦力所做的功
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