【题目】如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=2kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。取g=10m/s2,且小球与地面之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小,则当剪断轻绳的瞬间,以下说法中不正确的是
A. 此时轻弹簧的弹力大小为20 N
B. 地面对小球的作用力大于20 N
C. 小球的加速度大小为8 m/s2,方向向左
D. 若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s2
【答案】D
【解析】先分析剪断轻绳前弹簧的弹力,再研究剪断轻绳瞬间,抓住弹簧的弹力没有变化,求解小球的合力,由牛顿第二定律求出小球的加速度和水平面对小球的作用力.剪断轻绳前,小球受力如图所示
由于处于静止状态,根据共点力平衡条件可得,剪断轻绳的瞬间,弹簧还来不及发生变化,所以弹簧的弹力不变,仍为20N,A正确;由于剪断瞬间,地面对小球的支持力为20N,同时地面对小球还存在一个摩擦力,故地面对小球的作用力大于20N,B正确;剪断瞬间,平面对小球的支持力大小,摩擦力大小为,根据牛顿第二定律得:加速度,方向水平向左,C正确;剪断弹簧的瞬间,轻绳对小球的拉力瞬间为零,此时小球所受的合力为零,则小球的加速度为零,故D错误.
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【题目】学习了法拉第电磁感应定律后,为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比,某小组同学设计了如图所示的一个实验装置:线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上,强磁铁和挡光片固定在运动的小车上.每当小车在轨道上运动经过光电门时,光电门会记录下挡光片的挡光时间△t,同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E.利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出,就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间△t.
在一次实验中得到的数据如下表:
(1)观察和分析该实验装置可看出,在实验中,每次测量的△t时间内,磁铁相对线圈运动的距离都_____(选填“相同”或“不同”),从而实现了控制______不变;
(2)在得到上述表格中的数据之后,为了验证E与△t成反比,他们想出两种办法处理数据:第一种是计算法:算出______,若该数据基本相等,则验证了E与△t成反比;第二种是作图法:在直角坐标系中作_____关系图线,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,则也可验证E与△t成反比.
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【题目】汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶,根据牛顿运动定律可知( )
A. 汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力
B. 汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力
C. 汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力
D. 汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力
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【题目】质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点,如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内作匀速圆周运动,绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动到图示位置时.绳b被烧断,同时杆也停止转动,则( )
A. 小球仍在水平面内作匀速圆周运动
B. 在绳被烧断瞬间,a绳中张力突然减小
C. 若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动
D. 若角速度ω较大,小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动
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【题目】半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触。从圆环中心O开始,杆的位置由θ确定,如图所示。则( )
A. θ=0时,杆产生的电动势为2Bav
B. 时,杆产生的电动势为
C. θ=0时,杆受的安培力大小为
D. 时,杆受的安培力大小为
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【题目】在探究“功和速度变化关系”的实验中,小张同学用如图甲所示装置,尝试通过测得细绳拉力(近似等于悬挂重物重力)做的功和小车获得的速度的值进行探究,则
(1)下列说法正确的是__________
A.该方案需要平衡摩擦力
B.该方案需要重物的质量远小于小车的质量
C.该方案操作时细线应该与木板平行
D.该方案处理数据时应选择匀速时的速度
(2)某次获得的纸带如图乙所示,小张根据点迹标上了计数点,请读出C计数点在刻度尺上的读数______cm,并求出C点的速度为______ m/s(计算结果保留3位有效数字);
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【题目】如图(a)所示,平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长,固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.25 m,电阻R=0.5 Ω,导轨上停放一质量m=0.1 kg、电阻r=0.1 Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使其由静止开始运动,理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示.试分析与求:
(1)分析证明金属杆做匀加速直线运动;
(2)求金属杆运动的加速度;
(3)写出外力F随时间变化的表达式;
(4)求第2.5 s末外力F的瞬时功率.
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【题目】氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为υ1 , 从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为υ2 , 已知普朗克常量为h,若氢原子从能级k跃迁到能级m,则( )
A.辐射光子能量为hυ2﹣hυ1
B.辐射光子能量为hυ1+hυ2
C.吸收光子能量为hυ2﹣hυ1
D.吸收光子能量为hυ1+hυ2
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【题目】2014年l2月31日,搭载“风云二号”08星的运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射.发射过程中“风云二号”08星的某一运行轨道为椭圆轨道,周期为T0,如图所示.则
A. “风云二号”08星的发射速度小于第一宇宙速度
B. “风云二号”08星在ABC的过程中,速率逐渐变大
C. “风云二号”08星在AB过程所用的时间小于T0/4
D. “风云二号”08星在BCD的过程中所用的时间等于T0/2
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