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【题目】如图所示,将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部(O球心),弹簧另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P.已知容器半径为R、与水平地面之间的动摩擦因数为OP与水平方向的夹角为θ=30°重力加速度为g下列说法正确的是

A. 轻弹簧对小球的作用力大小为

B. 容器相对于水平面有向左的运动趋势

C. 容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上

D. 弹簧原长为

【答案】CD

【解析】试题分析:对容器和小球整体研究,分析受力可求得半球形容器受到地面的静摩擦力情况;对小球进行受力分析可知,小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止,由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力,由胡克定律求出弹簧的压缩量,即可求得原长.

以容器和小球整体为研究对象,分析受力可知:竖直方向有:总重力、地面的支持力,容器相对于水平面无滑动趋势,地面对半球形容器没有摩擦力,B错误;对小球受力分析:重力G、弹簧的弹力F和容器的支持力N,如图所示:

根据平衡条件,容器和弹簧对小球的作用力的合力与重力平衡,竖直向上,结合几何关系可知A错误C正确;由胡克定律,弹簧的压缩量为,故弹簧的原长为D正确;

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】据新华社电: 中国国产“和谐号”CRH380A新一代高速动车组,在沪杭高铁从杭州到上海虹桥试运行途中,行程163.5公里,用时30分。最高时速达到416.6公里,再次刷新世界铁路运营试验最高速度。这一速度又一次证明中国高铁已全面领先世界。则以下说法正确的有(  )

A. 列车这次运行通过的路程是163.5公里

B. 列车这次运行通过的位移有可能大于163.5公里

C. 列车这次运行的平均速度大小是416.6km/h

D. 列车这次运行的平均速度一定小于327km/h

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,矩形线圈abcd的匝数为N=30匝,线圈ab的边长为l1=0.1m,bc的边长为l2=0.2m,在磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动,转动的角速度ω=100 rad/s,若线圈自身电阻为r=1Ω,线圈两端外接R=9Ω的电阻和一个理想交流电流表.试求:

(1)穿过线圈平面的最大磁通量Φm
(2)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时,感应电动势e的大小;
(3)电阻R上消耗的电功率.

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【题目】如图所示的坐标系中,第一象限内存在与x轴成30°角斜向下的匀强电场,电场强度E=400N/C;第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场,x轴方向的宽度OA=20 cm),轴负方向无限大,磁感应强度B=1×104T.现有一比荷为 =2×1011C/kg的正离子(不计重力),以某一速度v0从O点射入磁场,α=60°,离子通过磁场后刚好从A点射出,之后进入电场.

(1)求离子进入磁场B的速度v0的大小;
(2)离子进入电场后,经多少时间再次到达x轴上;
(3)若离子进入磁场B后,某时刻再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动,求所加磁场磁感应强度的最小值.

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【题目】用一沿斜面向上的恒力F将静止在斜面底端的物体向上推,推到斜面中点时,撤去F,物体正好运动到斜面顶端并开始返回。在此情况下,物体从底端到顶端所需时间为t,从顶端滑到底端所需时间也为t。若物体回到底端时速度为10m/s,试问:

(1)推力F与物体所受斜面摩擦力Ff之比为多少?

(2)斜面顶端和底端的高度差h为多少?

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【题目】如图所示,平行边界MN、PQ之间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两边界间距为d,边界MN上有一粒子源A,可沿纸面内各个方向向磁场中输入质量均为m,电荷量均为+q的粒子,粒子射入磁场的速度大小v= 不计粒子的重力,则粒子能从PQ边界射出的区域长度与能从MN边界射出的区域长度之比为( )

A.1:1
B.2:3
C. :2
D. :3

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【题目】如图所示,质量为mab两物体,放在两固定的水平挡板之间,物体间用一竖直放置的轻弹簧连接,在b物体上施加水平拉力F后,两物体始终保持静止状态,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )

A. a物体对水平挡板的压力大小可能为2mg

B. b物体所受摩擦力的大小为F

C. a物体所受摩擦力的大小为F

D. 弹簧对b物体的弹力大小可能等于mg

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【题目】如图所示,在水平方向的匀强磁场中,有一边长为a的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动,已知线圈的匝数为 n,电阻为R,转动的角速度为ω,磁感应强度为B,求:

(1)线圈由中性面位置转动90°的过程中通过线圈横截面的电荷量q.
(2)每转动一周,在线圈中产生的电热Q.

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【题目】图(a)为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图(b)为质点Q的振动图象,下列说法正确的是( )

A.在t=0.10s时,质点Q向y轴正方向运动
B.在t=0.25s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6m
D.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm
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