【题目】如图甲所示,质量分别为m、M的物体A、B静止在劲度系数为k的弹簧上,A与B不粘连。现对物体A施加竖直向上的力F,使A、B一起上升,若以两物体静止时的位置为坐标原点,两物体的加速度随位移的变化关系如图乙所示,则( )
A.在图乙中PQ段表示拉力F逐渐减小
B.在图乙中QS段表示B物体减速上升
C.位移为x1时,A、B之间弹力为mg-kx1-Ma0
D.位移为x3时,A、B一起运动的速度大小为
【答案】C
【解析】
A.开始时,质量分别为m,M的物体A,B静止在劲度系数为k的弹簧上,弹簧的弹力向上,大小为
F=(M+m)g
随物体的向上运动,弹簧伸长,形变量减小,弹簧的弹力减小,而PQ段的加速度的大小与方向都不变,根据牛顿第二定律
F-(M+m)g+F弹=(M+m)a
F弹减小,所以F增大。故A错误;
B.在乙图QS段,物体的加速度的方向没有发生变化,方向仍然与开始时相同,所以物体仍然做加速运动,是加速度减小的加速运动。故B错误;
C.P开始时,质量分别为m,M的物体A,B静止在劲度系数为k的弹簧上,弹簧的弹力
F0=(M+m)g
当弹簧伸长了x1后,弹簧的弹力
F1=F0-△F=F0-kx1=(M+m)g-kx1
以B为研究对象,则
F1-Mg-Fx1=Ma0
得
Fx1=F1-mg-Ma0=mg-kx1-Ma0.
故C正确;
D.到Q的过程中,物体的加速度不变,得
v12=2a0x2
Q到S的过程中,物体的加速度随位移均匀减小
联立得
故D错误。
故选C。
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【题目】如图所示,竖直平面内放一直角杆AOB,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.2,杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为lkg的小球A和B,A、B球间用不可伸缩的轻质细绳相连。初始A、B均处于静止状态,已知:OA =3m.OB =4m.若A球在水平拉力F的作用下向右缓慢地移动1m(取g=10m/s2),该过程中拉力F、摩擦力f做功分别为W1和W2,则下列答案正确的是( )
A. W1= 6 J W2=-10 J
B. W1=14J W2=-4 J
C. W1= 6 J W2=-6 J
D. W1= 4 J W2=-2 J
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【题目】2018年6月15日,嫦娥四号中继星“鹊桥”顺利进入距月球约6.5万公里的地月拉格朗日点的使命轨道,成为世界首颗运行在地月点使命轨道的卫星,可为嫦娥四号月球探测器提供地月中继测控通信。数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出:两个质量相差悬殊的天体(如地球和月球)所在同一平面上有5个特殊点,如图中的、、、、所示,人们称为拉格朗日点,若飞行器位于这些点上,可以几乎不消耗燃料,而在地球与月球共同引力作用下,保持与月球同步绕地球做圆周运动。下列关于“鹊桥”中继星说法正确的是
A.中继星绕地球运动周期和月球公转周期相等
B.中继星在点处于平衡状态
C.中继星绕地球运动的向心加速度大于月球绕地球运动的向心加速度
D.中继星的线速度小于地球同步卫星的线速度
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【题目】如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的左端接一只小灯泡,线圈所在空间内存在与线圈平面垂直且均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100匝、总电阻r=1.0 Ω、所围成矩形的面积S=0.040 m2,小灯泡的电阻R=9.0 Ω,磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e=nBmScos t,其中Bm为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期,不计灯丝电阻随温度的变化.求:
(1)线圈中产生感应电动势的最大值;
(2)小灯泡消耗的电功率;
(3)在磁感应强度变化的0~时间内,通过小灯泡的电荷量.
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【题目】如图甲所示,A、B是一条电场上的两点,若在某点释放一初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,从A点运动到B点,其速度随时间变化的规律如图乙所示。则( )
A.A、B两点的电势ΦA<ΦB
B.A、B两点的电场强度EA=EB
C.电子在A、B两点的电势能EPA<EPB
D.电子在A、B两点受的电场力FA<FB
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【题目】影响显微镜分辨率本领的一个因素是衍射,衍射现象越明显,分辨本领越低.使用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领,它利用高压对电子束加速,最后打在感光胶片上来观察显微图像,以下说法正确的是( )
A. 加速电压越高,电子的波长越长,分辨本领越强
B. 加速电压越高,电子的波长越短,衍射现象越明显
C. 如果加速电压相同,则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领强
D. 如果加速电压相同,则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领弱
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【题目】如图所示,力学实验室轨道车质量M = 8kg,车与地面的动摩擦因数μ=0.2,在水平恒定的牵引力的作用下以v0=4.2m/s的速度沿水平面匀速前进。某时刻起,前进路线两侧的智能机械手臂每隔T=0.8s无初速(相对地面)投放一沙袋到车上。已知车的上表面光滑,每个沙袋的质量均为m。从放上第一个沙袋开始计时,0~0.8s内车运动的v-t图象如图2所示。整个过程中沙袋始终在车上未滑下,g=10 m/s2。求:
(1)车上只有一个沙袋时轨道车的加速度大小a;
(2)沙袋的质量m;
(3)当小车停止时,车上有多少个沙袋?
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【题目】如图(a)所示,一根直导线和一个矩形导线框固定在同一竖直平面内,直导线在导线框上方,规定图(b)中箭头方向为电流的正方向。直导线中通以图(b)所示的电流,则在0~时间内,导线框中感应电流的方向( )
A.先顺时针后逆时针
B.先逆时针后顺时针
C.始终沿顺时针
D.始终沿逆时针
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【题目】如图所示,重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上,有一根原长为10 cm、劲度系数为1000 N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A后,弹簧长度缩短为8 cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N,当弹簧的长度仍为8 cm时,测力计读数可能为( )
A.30NB.40NC.50ND.60N
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