【题目】如图甲所示,竖直放置的直角三角形NMP(MP边水平),∠NMP=θ,MP中点处固定一电荷量为Q的正点电荷,MN是长为a的光滑绝缘杆,杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),小球自N点由静止释放,小球的重力势能和电势能随位置x(取M点处x=0)的变化图象如图乙所示(图中E0、E1、E2为已知量),重力加速度为g,设无限远处电势为零,M点所处的水平面为重力零势能面.
(1)图乙中表示电势能随位置变化的是哪条图线?
(2)求重力势能为E1时的横坐标x1和带电小球的质量m;
(3)求小球从N点运动到M点时的动能Ek.
【答案】(1)图线Ⅱ (2) , (3)
【解析】试题分析:判断出电荷Q产生的电场分布,判断出正电荷下滑过程中电场力做功情况,即可判断出电势能的变化;由几何关系求出x1的位置,利用E1=mgh即可求的质量;在小球从N到M的过程中,利用动能定理求小球到达M点时的动能Ex。
(1)正Q电荷的电势分布规律是离它越近电势越高,带正电的小球的电势能为E=qφ,可知正电荷从N点到M点的电势能先增大后减小,故图乙中表示电势能随位置变化的是图线Ⅱ.
(2)电势能为E1时,距M点的距离为
x1处重力势能E1=mgx1sin θ
可得
(3)在小球从N点运动到M点的过程中,根据动能定理得:mgasin θ+E2-E0=Ek-0,
解得:
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【题目】奥迪车有多种车型,如30TFSI、35TFSI、50TFSI,(每个车型字母前的数字称为G值)G值用来表现车型的整体加速度感,数字越大,加速越快.G值的大小为车辆从静止开始加速到100km/h的平均加速度数值(其单位为国际基本单位)再乘以10.如图为某一型号的奥迪尾标,其值为50TFSI,则该型号车从静止开始加速到100km/h的时间约为( )
A. 5.6 s B. 6.2 s C. 8.7 s D. 9.5 s
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【题目】一个正点电荷固定在正方形的一个顶点D上,另一个带电粒子射入该区域时,恰好能经过正方形的另外三个顶点A、B、C,粒子运动轨迹如图所示,下列说法正确的是( )
A. 根据轨迹可判断该带电粒子带正电
B. 粒子经过A、B、C三点速率大小关系是vB>vA=vC
C. 粒子在A、B、C三点的加速度大小关系是aA=aC>aB
D. A、C两点的电场强度相同
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【题目】第二届夏季青年奥林匹克运动会已于2014年8月在南京成功举行,青奥会比赛在“三大场馆区”的15个不同竞赛场馆进行26个项目比赛,向世界奉献了一届精彩的青奥会.在考察下列运动员的比赛成绩时,可视为质点的是( )
A. 马拉松 B. 跳水 C. 击剑 D. 体操
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【题目】在用落体法验证机械能守恒定律时,某小组按照正确的操作选得纸带如图。其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中。(已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,重锤质量为mkg,计算结果均保留3位有效数字)
① 图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是 段的读数,应记作 cm;
② 甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒, 他用AC段的平均速度作为B点对应的即时速度vB,则求得该过程中重锤的动能增加量△Ek= J, 重力势能的减少量△Ep= J。这样验证的系统误差总是使△Ek △Ep(选填“>”、“<” 或“=”);
③ 乙同学根据同一条纸带,同一组数据,也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,将打点计时器打下的第一个点O记为第1个点,图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用v=gt计算与B点对应的即时速度vB,求得动能的增加量△Ek= J。这样验证的系统误差总是使△Ek △Ep(选填“>”、“<” 或“=”)。
④ 上述两种处理方法中,你认为合理的是 同学所采用的方法。(选填“甲”或“乙”)
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【题目】如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1,原线圈接入图乙所示的电压,副线圈接火灾报警系统(报警器未画出),电压表和电流表均为理想电表,R0为定值电阻,RT为半导体热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,下列说法正确的是( )
A. 图乙中电压的有效值为
B. 电压表的示数为22 V
C. RT处出现火警时电流表示数减小
D. RT处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大
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【题目】一定质量的理想气体经历了如图所示的ABCDA循环,P1、P2、V1、V2均为已知量,已知A状态的温度为T0求:
①C状态的温度T;
②完成一个循环,气体与外界热交换的热量Q(说明是吸热还是放热)
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【题目】如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量__(填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S 位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程.然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨上S位置静止释放,与小球相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是______(填选项前的符号).
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OP、OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为____________________(用(2)中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为___________________(用(2)中测量的量表示).
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【题目】如图所示,在光滑地面上并排放两个相同的木块,长度皆为l=1.00m,在左边木块的最左端放一小金属块,它的质量等于一个木块的质量,开始小金属块以初速度v0=2.00m/s向右滑动,金属块与木块之间的滑动摩擦因数μ=0.10,g取10m/s2,求:木块的最后速度.
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