【题目】如图所示,用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是( )
A. 小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B. 小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C. 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为
D. 小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
【答案】D
【解析】试题分析:小球刚好通过最高点时,绳子的拉力恰好为零,靠重力提供向心力.根据牛顿第二定律求出小球在最高点时的速度.根据机械能守恒求出最低点的速度,再根据牛顿第二定律求出小球在最低点时绳子的拉力最小值.
小球在最高点时可以受到绳子的拉力,若速度足够大,则小球受到重力和绳子的拉力,A错误;小球刚好通过最高点时,绳子的拉力恰好为零,靠重力提供向心力,B错误;小球刚好通过最高点时,绳子的拉力恰好为零,靠重力提供向心力,所以解得,C正确;当最高点速度最小为时,最低点速度最小,此时绳子的拉力也最小,则有,解得,在最低点有,解得,所以在最低点绳子的最小拉力为6mg,小球在圆周最低点时拉力一定大于重力,D正确.
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【题目】“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中,发现 A 、 B 两颗均匀球形天体,两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星,测得两颗卫星的周期相等,以下判断正确的是( )
A. 天体 A 、 B 的质量一定不相等
B. 两颗卫星的线速度一定相等
C. 天体 A 、 B 表面的重力加速度之比等于它们的半径之比
D. 天体 A 、 B 的密度一定相等
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【题目】氢原子能级示意图如图所示,氢原子处于基态时,原子的能级为E1=-13.6 eV(1 eV=1.6×10-19 J),普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,当氢原子在n=4的激发态时,求:
(1)要使氢原子电离,入射光子的最小能量多大;
(2)若氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出的光恰好使金属A发生光电效应,则金属A的截止频率为多大;
(3)现用氢原子从n=4的能级跃迁到n=1的能级辐射出的电磁波照射金属A的表面,则光电子的最大初动能为多大。
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【题目】质量m=1 kg的物体,在水平拉力F(拉力大小恒定,方向与物体初速度方向相同)的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4 m时,拉力F停止作用,运动到位移是8 m时物体停止,运动过程中Ek-x的图线如图所示。g取10 m/s2求:
(1)物体的初速度多大?
(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大?
(3)拉力F的大小?
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【题目】如图所示,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动.已知水平地面上的C点位于O点正下方,且到O点的距离为1.9L,重力加速度为g,不计空气阻力.
(1)求小球通过最高点A时的速度vA;
(2)若小球通过最低点B时,细线对小球的拉力T恰好为小球重力的6倍,且小球经过B点的瞬间让细线断裂,求小球落地点到C点的距离.
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【题目】如图所示,倾角为仅的固定斜面下端固定一挡板,一劲度系数为K的轻弹簧下端固定在挡板上。现将一质量为m的小物块从斜面上离弹簧上端距离为s,由静止释放,已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ(μ< tana),物块下滑过程中的最大动能为Ekm,则小物块从释放到运动至最低点的过程中,下列说法中正确的是
A. 物块的最大动能Ekm等于对应过程中重力与摩擦力对物块做功之和
B. 弹簧的最大弹性势能等于整个过程中重力与摩擦力对物块做功之和
C. 当物块的最大动能为Ekm时,弹簧的压缩量
D. 若将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放,则下滑过程中物块的最大动能一定等于2Ekm
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【题目】在真空中,半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,一束质子在纸面内以相同的速度射向磁场区域,质子的电量为e,质量为m,速度为,则以下说法正确的是
A. 对着圆心入射的质子,其出射方向的反向延长线一定过圆心
B. 沿o点比沿6点进入磁场的质子在磁场中运动时间短
C. 所有质子都在磁场边缘同一点射出磁场
D. 若质子以相等的速率从同一点沿各个方向射人磁场,则他们离开磁场的出射方向可能垂直
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【题目】竖直平面内光滑圆轨道外侧,一小球以某一水平速度v0从最髙点A出发沿圆轨道运动,至B点时脱离轨道,最终落在水平面上的C点,不计空气阻力.下列说法中正确的是
A. 在A点时,小球对圆轨道压力等于其重力
B. 在B点时,小球的加速度方向指向圆心
C. A到B过程中,小球水平方向的加速度先增大后减小
D. A到C过程中,小球的机械能不守恒
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