【题目】如图甲所示,固定粗粗糙斜面的倾角为37°,与斜面平行的轻弹簧下端固定在C处,上端连接质量为1 kg的小滑块(视为质点),BC为弹簧的原长.现将滑块从A处由静止释放,在滑块从释放至第一次到达最低点的过程中,其加速度a随弹簧的形变量x的变化规律如图乙所示(取沿斜面向下为加速度的正方向),取sin37°= 0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.下列说法正确的是
A.滑块到达B处时的速度最大
B.弹簧的劲度系数为10 N/m
C.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5
D.从滑块被释放至第一次运动到最低点的过程中,弹簧的弹性势能的增加量为1.6J
【答案】BCD
【解析】
A.经分析可知,当滑块在B处下方0.2 m处时,滑块的加速度为零、速度最大.故A错误.BC.滑块所受重力沿斜面向下的分力大小G1=mgsin37°=6N,滑块对斜面的压力大小N=mgcos37°=8N,滑块在B点上方时,根据牛顿第二定律有:G1+kx-μN=ma,解得:
a=kx+6-8μ
结合题图乙可得:
k=N/m=10 N/m
6-8μ=2
即:
μ=0.5
故BC正确.
D.滑块刚释放时,弹簧的伸长量x1=0.2 m,滑块在较低点时,弹簧的压缩量x2=0. 6 m,滑块从释放到第一次到达最低点的过程中,因摩擦产生的热量:
Q=μN(x1+x2)=3.2J
根据能量守恒定律可知,从滑块被释放至第一次到达最低点的过程中,弹簧弹性势能的增加量:
△Ep=G1(x1+x2)-Q=1.6J
故D正确.
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【题目】某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________。
(2)本实验采用的科学方法是________。
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
(3)实验时,主要的步骤是:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个F′的图示;
F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
上述步骤中:有重要遗漏的内容分别是__________和_____________。
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【题目】两轮平衡车(如图所示)广受年轻人的喜爱,它的动量系统由电池驱动,能够输出的最大功率为P0,小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动,受到的阻力恒为f.已知小明和平衡车的总质量为m,从启动到达到最大速度的整个过程中,小明和平衡车可视为质点,不计小明对平衡车做功.设平衡车启动后的一段时间内是由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,则
A.平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度为
B.平衡车运动过程中所需的最小牵引力为F=ma
C.平衡车达到最大速度所用的时间
D.平衡车能达到的最大行驶速度
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【题目】如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘支柱使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开,下列说法正确的是
A.此时A带正电,B带负电
B.此时A电势低,B电势高
C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
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【题目】如图所示,一个小型旋转电枢式交流发电机,其矩形线圈的长度为l1,宽度为l2,共有n匝,总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻,线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动,沿转轴OO′方向看去,线圈转动沿逆时针方向,t=0时刻线圈平面与磁感线平行。
(1)表示出线圈经过图示位置时通过电阻R的感应电流的方向;
(2)写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式;
(3)求线圈从t=0位置开始到转过90°的过程中的平均电动势;
(4)交流电压表的示数(最终结果用表达式表示即可);
(5)线圈转动一周外力所做的功;
(6)由图示位置转过90°角过程中通过电阻R的电荷量为多少?
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【题目】如图所示,用一不可伸长的绝缘细线拴一个质量为m=1.0×10-2 kg、电荷量q=+2.0×10-8 C的小球(可视为点电荷)后悬挂于O点,整个装置处于水平向右、区域足够大的匀强电场E中。现将小球向右拉至位置A,使细线刚好伸直且水平,由静止释放小球,小球做圆周运动到达位置B时速度恰好为零,此时细线与竖直方向的夹角为。取g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8。
(1)求电场强度E的大小;
(2)若小球运动到位置B时细线恰好断裂,求由B开始经过1s时小球的位移大小。(结果可用根式表示)
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【题目】某透明材料制成的长方体的截面图如图所示,O为BC边的中点,AB、BC的长度分别为L和L.若在O点放一点光源,已知透明材料对该光源发出的光的折射率n=,不考虑光发生折射时的反射,光在真空中的传播速度为c,求:
(i)ab、ad、cd三条边中没有光射出的总长度x;
(ii)从AD边射出的光在长方体中通过的最长时间tmax.
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【题目】如图所示,半径为r的半圆弧轨道ABC固定在竖直平面内,直径AC水平,一个质量为m的物块从圆弧轨道A端正上方P点由静止释放,物块刚好从A点无碰撞地进入圆弧轨道并做匀速圆周运动,到B点时对轨道的压力大小等于物块重力的2倍,重力加速度为g,不计空气阻力,不计物块的大小,则( )
A.物块到达A点时速度大小为
B.P、A间的高度差为
C.物块从A运动到B所用时间为
D.物块从A运动到B克服摩擦力做功为mgr
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【题目】已知地球质量大约是月球质量的8l倍,地球半径大约是月球半径的4倍.不考虑地球、月球自转的影响,由以上数据可推算出( )
A. 地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9:8
B. 地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9:4
C. 靠近地球表面运行的航天器的周期与靠近月球表面运行的航天器的周期之比约为8:9
D. 靠近地球表面运行的航天器的速度与靠近月球表面运行的航天器的速度之比约为81:4
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