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【题目】杂技演员表演“水流星,在长为0.9m的细绳的一端,系一个与水的总质量为m=0.5kg的盛水容器,以绳的另一端为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示,若“水流星”通过最高点时的速率为3m/s,则下列说法正确的是(g=10m/s2

A. 水流星”通过最高点时,没有水从容器中流出

B. 水流星”通过最高点时,绳的张力及容器底部受到的压力均为零

C. 水流星通过最高点时,处于完全失重状态,不受力的作用

D. 水流星”通过最高点时,绳子的拉力大小为5N

【答案】AB

【解析】

当水对桶底压力为零时有:mg=m,解得,由于水流星通过最高点的速度为3m/s,知水对桶底压力为零,不会从容器中流出。对水和桶分析,有:T+mg=m,解得T=0.知此时绳子的拉力为零。故AB正确,D错误。水流星通过最高点时,仅受重力,处于完全失重状态。故C错误。故选AB

练习册系列答案
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【题目】如图所示,匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30°且斜向右上方,匀强磁场的方向垂直于纸面(图中未画出)。一质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点)以与水平方向成30°角斜向左上方的速度v做匀速直线运动,重力加速度为g。则

A. 匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外

B. 小球可能带正电荷

C. 电场强度大小为

D. 磁感应强度的大小为B=

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【题目】某静电场的方向平行于x轴,其电势φx的分布如图所示。一质量m=4×1010kg电荷量q=2×109C的带负电粒子(不计重力)(-1m,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则该粒子运动的周期为

A. s B. 0.6s C. 0.1 D. s

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【题目】2016年2月1日15点29分,我国在西昌卫星发射中心成功发射了第五颗新一代北斗导航卫星.该卫星绕地球作圆周运动,质量为m,轨道半径约为地球半径R的4倍.已知地球表面的重力加速度为g,忽略地球自转的影响,则

A. 卫星的绕行速率大于7.9 km/s

B. 卫星的动能大小约为

C. 卫星所在高度的重力加速度大小约为

D. 卫星的绕行周期约为

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【题目】如图所示,一个匝数为n的圆形线圈,面积为S,电阻为r。将其两端ab与阻值为R的电阻相连接,在线圈中存在垂直线圈平面向里的磁场区域,磁感应强度B随时间t均匀增加,当时线圈中产生的感应电流为I1;当时,其他条件不变,线圈中产生的感应电流变为I2。则通过电阻R的电流方向及I1I2之比分别为

A. c→dI1:I2=1:2

B. c→dI1:I2=2:1

C. d→cI1:I2=2:1

D. d→cI1:I2=1:2

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【题目】一小球在某未知星球上作平抛运动,现对小球在有坐标纸的背景屏前采用频闪数码照相机连续拍摄,然后对照片进行合成,如图所示.ABC为连续三次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图所示,已知该照片的实际背景屏方格的边长均为,不计空气阻力,则由以上及图信息可推知:

(1)小球平抛的初速度大小是__m/s;

(2)该星球表面的重力加速度为__m/s2

(3)小球在B点时的速度大小是__m/s.

(4)若取A为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,建立直角坐标系,则小球做平抛运动的初位置坐标为:x=____cm,y=____cm.

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【题目】如图所示,带有圆管轨道的长轨道水平固定,圆管轨道竖直(管内直径可以忽略),底端分别与两侧的直轨道相切圆管轨道的半径R=0.5m,P点左侧轨道(包括圆管光滑右侧轨道粗糙。质量m=1kg的物块Av0=10m/s的速度滑入圆管,经过竖直圆管轨道后与直轨道上P处静止的质量M=2kg的物块B发生碰撞(碰撞时间极短),碰后物块B在粗糙轨道上滑行18m后速度减小为零。已知物块A、B与粗糙轨道间的动摩擦因数均为μ=0.1,取重力加速度大小g=10m/s2,物块A、B均可视为质点。求:

(1)物块A滑过竖直圆管轨道最高点Q时受到管壁的弹力;

(2)最终物块A静止的位置到P点的距离。

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【题目】核聚变是能源的圣杯,但需要在极高温度下才能实现,最大难题是没有任何容器能够承受如此高温。托卡马克采用磁约束的方式,把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内巧妙实现核聚变。相当于给反应物制作一个无形的容器。20181112日我国宣布东方超环(我国设计的全世界唯一一个全超导托卡马克)首次实现一亿度运行,令世界震惊,使我国成为可控核聚变研究的领军者。

120181116日,国际计量大会利用玻尔兹曼常量将热力学温度重新定义。玻尔兹曼常量k可以将微观粒子的平均动能与温度定量联系起来,其关系式为,其中k=1.380649×10-23J/K。请你估算温度为一亿度时微观粒子的平均动能(保留一位有效数字)。

2)假设质量为m、电量为q的微观粒子,在温度为T0时垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场,求粒子运动的轨道半径。

3)东方超环的磁约束原理可简化如图。在两个同心圆环之间有很强的匀强磁场,两圆半径分别为r1r2,环状匀强磁场围成中空区域,中空区域内的带电粒子只要速度不是很大都不会穿出磁场的外边缘,而被约束在该区域内。已知带电粒子质量为m、电量为q、速度为v,速度方向如图所示。要使粒子不从大圆中射出,求环中磁场的磁感应强度最小值。

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【题目】如图,两个轻环ab套在位于竖直面内的一段固定圆弧上:一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球,在ab之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,ab间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦,小物块的质量为(  )

A. B. C. m D. 2m

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