【题目】如图所示,金属环M、N用不可伸长的细线连接,分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上,当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时,两金属环一直相对杆不动,下列判断正确的是
A. 转动的角速度越大,细线中的拉力越大
B. 转动的角速度越大,环M与水平杆之间的弹力越大
C. 转动的角速度越大,环N与竖直杆之问的弹力越大
D. 转动的角速度不同,环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等
【答案】D
【解析】试题分析:由于两环相对杆的位置恒定,所以以N为突破口(因为N处于静止状态),对N分析判断细线的拉力以及竖直杆对N作用力的变化;然后对M受力分析,其向心力来源为细线沿水平方向上的分力与摩擦力的合力,随着角速度的变化,摩擦力大小和方向都在变化,据此分析.
设细线与竖直方向的夹角为,对N受力分析,受到竖直向下的重力,绳子的拉力T,杆给的水平支持力,因为两环相对杆的位置不变,所以对N来说处于静止状态,合力为零,故在竖直方向上,在水平方向上,因为重力恒定,角度恒定,所以细线的拉力不变,环N与杆之间的弹力恒定,AC错误;对M受力分析,受到绳子的拉力T,竖直向下的重力,竖直向上的支持力,以及水平杆给的摩擦力f,在竖直方向上有,恒定不变,若以较小角速度转动时,摩擦力方向右,即,随着角速度的增大,摩擦力方向可能变成向左,即,故可能存在,摩擦力向左和向右时相等的情况,B错误D正确.
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【题目】在利用电磁打点计时器(电磁打点计时器所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的试验中:(本题所有计算结果均保留三位有效数字)
(1)某同学用如图所示装置进行实验,得到如图所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点O、A间的距离为68.97cm,点A、C间的距离为15.24cm,点C、E间的距离为16.76cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为 J,重力势能的减少量为 J.
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a= m/s2.
(3)在实验中发现,重锤减少的重力势能总大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用,用题目中给出的已知量求重锤下落过程中受到的平均阻力大小为 N.
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【题目】矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图象如图所示,则( )
A. t1、t3时刻线圈通过中性面
B. t1、t3时刻线圈中磁通量变化率最大
C. t2、t4时刻线圈平面与中性面垂直
D. t2、t4时刻线圈中磁通量最大
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【题目】如图,MN是放置在匀强磁场中的一块薄金属板,带电粒子(不计重力)在匀强磁场中运动并穿过薄金属板,实线表示其运动轨迹,由图可知 ( )
A. 粒子带正电
B. 粒子运动方向是abcde
C. 粒子运动方向是edcba
D. 粒子上半周运动所用时间比下半周所用时间长
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【题目】如图所示,在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从___________释放,在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置,如图3中a、b、c、d所示.
B.按图安装好器材,注意_____________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹.
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.
(2)上述实验步骤的合理顺序是________________.
(3)已知图中小方格的边长L=1.25 cm,则小球平抛的初速度为v0=______________(用L、g表示),其值是______________.(取g=9.8 m/s2)
(4)b点的速度vb=__________________.(用L、g表示)
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【题目】电动汽车启动时,电机可以瞬间输出最大动力,且能维持较长时间,这是电动汽车相比传统燃油汽车的优点。某新能源电动汽车启动时,瞬间就达到恒定的牵引力F,从静止开始沿平直路面运动,最大速度为v,汽车达到最大速度之前,下列说法中正确的是
A. 汽车做加速度逐渐减小的变加速直线运动
B. 汽车做加速度逐渐增大的变加速直线运动
C. 汽车做加速度恒定不变的匀加速直线运动
D. 汽车做加速度先不变然后逐渐减小的加速直线运动
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【题目】2018年3月18日消息:美国国家航空航天局(NASA)预计将于2020年7月发射火星探测器“Mars 2020”,探测器被火星俘获后先在圆形轨道1上绕火星做匀速圆周运动,然后通过转移轨道进入圆形轨道2绕火星做匀速圆周运动,最后登陆火星表面。其主要目标是探查火星上可能适合居住的区域,并对当地地质进行评估,确定供人类居住的可能性。用R1、R2、T1、T2分别表示探测器在轨道1和轨道2上运动的半径和周期,用R表示火星的半径,万有引力常量G。求:
(1)探测器在轨道1和轨道2上运行的线速度大小之比;
(2)请用探测器在轨道1上运行的已知物理量估算火星的平均密度。
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【题目】在匀速上升的电梯里,一小球从电梯地板被竖直向上弹出后又落回地板,这一过程中小球没有触碰电梯天花板,不计空气阻力,下列对这一过程的分析正确的是
A. 小球在空中运动的位移大小等于路程
B. 小球在空中运动的平均速度大于电梯的速度
C. 小球在空中运动的平均速度小于电梯的速度
D. 小球在运动的中间时刻离天花板最近
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【题目】如图所示,固定点O上系一长L=0.6m的细绳,细绳的下端系一质量m=1.0kg的小球(可视为质点),原来处于静止状态,球与平台的B点接触但对平台无压力,平台高h=0.80m,一质量M=2.0kg的物块开始静止在平台上的P点,现对M施予一水平向右的瞬时冲量,物块M沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰,碰后小球m在绳的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳上的拉力恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面上的C点,其水平位移s=1.2m,不计空气阻力.g=10m/s2.
求:(1)质量为M物块落地时速度大小?
(2)若平台表面与物块间动摩擦因数μ=0.7,物块M与小球初始距离s1=2.0m,物块M在P处所受水平向右的瞬时冲量大小为多少?
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