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5.如图所示,长为$\sqrt{3}$l的薄木板AB倾斜放置,与水平面夹角为30°,水平面上距离A点为l处放置一点电荷q1.将带电量为-q2的滑块置于木板A点,利用弹射装置可使滑块沿木板向上运动,第一次滑块恰好上升到AB中点C,第二次滑块恰好上升到B点;弹射过程对滑块做的功第一次为W1、第二次为W2;滑块因摩擦产生的热量第一次为Q1、第二次为Q2,则(  )
A.W2=2W1B.W2>2W1C.Q2=2Q1D.Q2<2Q1

分析 根据对称性,可分析滑块从A到C与C到B摩擦力做功相等,对AC段和AB段分别运用动能定理列式,可求得W1与W2的关系.根据功能关系求热量关系.

解答 解:滑块从A到C与C到B的过程,受力情况具有对称性,则知两段过程,滑块克服摩擦力做功相等,设为Wf.根据动能定理得:
第一次有:W1+WE-Wf=0,得:W1=Wf-WE
第二次有:W2-2Wf=0,得:W2=2Wf
由于2Wf>2(Wf-WE),所以W2>2W1
根据功能关系有 Q2=2Wf,Q1=Wf
则 Q2=2Q1.故AD错误,BC正确.
故选:BC

点评 本题分析时要结合图形的几何对称性,分析出摩擦力和电场力受力对称,得出摩擦力做功关系,从而根据动能定理分析弹射过程做功关系.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

15.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图1所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速直线运动,在纸带上打出一系列小点.

(1)图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示.可以测出1~6每个点的瞬时速度,画出v-t图象,进而得到a,其中3号点的瞬时速度的大小v3=0.264 m/s2(保留三位有效数字).
(2)也可以去除一个数据,利用逐差法处理数据,如果去除的是2.88cm这一数据,计算出滑块的加速度a=0.496 m/s2 (保留三位有效数字).
(3)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有CD(填入所选物理量前的字母,完全选对才得分):还需要使用的仪器是天平
A.木板的长度l            B.木板的质量m1         C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3E.利用秒表测量滑块运动的时间t
(4)滑块与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{{m}_{3}g-({m}_{2}+{m}_{3})a}{{m}_{2}g}$(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数偏大(填“偏大”或“偏小”).

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.下列说法正确的是(  )
A.无论入射光的频率多么低,只要该入射光照射金属的时间足够长,也能产生光电效应
B.氢原子的核外电子,在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中,放出光子,电子动能增加,原子的电势能减小
C.β衰变所释放的电子是原子核的中子转化成质子和电子所产生的
D.铀原子核内的某一核子与其它核子间都有核力作用
E.质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3,两个质子和两个中子结合成一个α粒子,释放的能量是(2m1+2m2-m3)c2

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.如图所示,在竖直平面内有一个圆,O是其圆心,OA、OB分别是水平方向与竖直方向上的两个半径.现从O点同时水平抛出甲、乙两个小球,分别落在圆弧上的P、M两点,已知∠BOP=53°,∠BOM=37°,下列说法正确的是(  )
A.甲球先落在圆弧上
B.两球落在圆弧上时,其速度的反向延长线交于OA上的同一点
C.甲乙两球做平抛运动的时间之比为$\sqrt{3}$:2
D.甲乙两球初速度之比为4:3

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.如图所示,为一个均匀透明介质球,球心位于O点,半径为R.一束单色光从真空中沿DC方向平行于直径AOB射到介质球上的C点,DC与AB的距离H=$\frac{\sqrt{3}R}{2}$.若该光束射入球体经一次反射后由E点再次折射回真空中,此时的出射光线刚好与入射光线平行,已知光在真空中的速度为c,则(  )
A.介质球的折射率为n=3
B.若增大入射光的频率,则该出射光线仍与入射光线平行
C.光束从C点射入到从E点射出所经历的总时间为$\frac{6R}{c}$
D.若介质球的折射率增大,光线可能在介质球的内表面CBE区域的某位置发生全反射

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.空间站以及其中的所有物件由于都绕地球作匀速圆周运动而处于完全失重状态,如图所示,空间站通常被设计成大圆环的形状,当圆环自转时,空间站内的宇航员会由于圆周运动而紧贴圆环外壁从而感受到“重力“作用.对于空间站外边的观察者来说,下列正确的有(  )
A.空间站内不能运用天平测出质量
B.空间站内物体自转所需的向心力由圆环外壁的支侍力提供
C.空间站内物体所受的“重力”方向从圆环中心沿半径方向向内
D.空间站绕自己的中心轴转动的角速度越大,宇航员受到的“重力“越大.

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17.如图所示是由“与门”、“或门“和“非门”三个基本逻辑电路组成的一个组合逻辑电路,A、B、C为输入端,Z为输出端.在完成真值表时,输出端Z空格中从上到下依次填写都正确的是(  )
A.若A=0,B=0,C=0 则Z=0B.若A=1,B=1,C=1 则Z=1
C.若A=0,B=1,C=1 则Z=1D.若A=1,B=1,C=0 则Z=0

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.水平速度为v0、质量为m的子弹击中并穿过放在光滑水平地面的木块,若木块对子弹的阻力恒定,则下列说法中正确的是(  )
A.子弹质量m越大,木块获得的动能越大
B.子弹质量m越小,木块获得的动能越大
C.子弹速度v0越大,木块获得的动能越大
D.子弹速度v0越小,木块获得的动能越大

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

8.一宇航员乘坐宇宙飞船去探索某星球的奥秘,宇航员随身携带有一已知质量为m的钩码,一个弹簧测力计,一个数字式电子计时仪器,该宇航员在飞船着落该星球前绕星球表面飞行时以及降落该星球后分别作了一次测量,从而测定了该星球的半径.请说出该宇航员进行的两次测量分别是用弹簧测力计测量钩码重力F、数字式电子计时仪器测量绕行时周期T.根据他测量的物理量可知该星球的半径R为$\frac{F{T}_{\;}^{2}}{4m{π}_{\;}^{2}}$.

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