【题目】如图所示,小车质量为M,小车顶端为半径为R的四分之一光滑圆弧,质量为m的小球从圆弧顶端由静止释放,对此运动过程的分析,下列说法中正确的是(g为当地重力加速度)( )
A. 若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为1.5mg
B. 若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为2mg
C. 若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车速度为
D. 若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车速度为
【答案】AC
【解析】设圆弧半径为R,当小球运动到重力与半径夹角为θ时,速度为v。
根据机械能守恒定律有:mv2=mgRcosθ
由牛顿第二定律有:N-mgcosθ=m
解得小球对小车的压力为:N=3mgcosθ
其水平分量为 Nx=3mgcosθsinθ=mgsin2θ
根据平衡条件,地面对小车的静摩擦力水平向右,大小为:f=Nx=mgsin2θ
可以看出:当sin2θ=1,即θ=45°时,地面对车的静摩擦力最大,其值为fmax=1.5mg.故A正确,B错误。
若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车的速度设为v′,小球的速度设为v。
小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv-Mv′=0
系统的机械能守恒,则得:mgR=mv2+
Mv′2,
解得:v′=.故C正确,D错误。故选AC。
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【题目】某学习小组利用如图1所示的装置做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验.实验中,先测出不挂钩码时弹簧的长度,再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端,稳定后测出相应的弹簧总长度,将数据填在表中.(弹力始终未超过弹性限度,取)
(1)上表记录数据中有一组数据在测量或记录时有错误,它是第______组数据.
(2)根据实验数据将对应的弹力大小计算出来并填入表内相应的空格内(保留3位有效数字)._____
(3)在坐标纸中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度L之间的关系图线._____
(4)根据图线求得该弹簧的劲度k=______N/m.(保留2位有效数字)
(5)若考虑弹簧自重对第一组数据的影响,弹簧劲度系数k的实验值_______真实值.(填“大于”、“小于”或“等于”)
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【题目】如图甲所示,有一个原、副线圈匝数比为4:1的理想变压器,图中的电压表和电流表均为理想电表,原线圈接如图乙所示的正弦式交流电,其中Rt为热敏电阻,R为定值电阻.下列说法正确的是( )
A. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为u′=9sin50πt(V)
B. t=0.02s时电压表V2的示数为9V
C. 变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1:4
D. Rt处温度升高时,电流表的示数变大,电压表V2的示数不变
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【题目】如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为5:1,副线圈接有电动机M,电动机线圈电阻为4Ω,原线圈接交变电源 ,电动机正常工作,电流表的示数为0.2A,电表对电路的影响忽略不计,则( )
A. 此交流电的频率为100Hz
B. 电压表的示数为
C. 正常工作时电动机的输出功率为40W
D. 若电动机由于卡住了而不转动,则电流表的示数为11A
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【题目】2017年2月2日, 美国“朱诺”号探测器第四次成功飞越木星。 “朱诺”号是第一艘使用太阳能拜访木星的探测器。2016年7月4日抵达木星,“朱诺”号被木星引力俘获后,进入一个环绕周期为53.5天的大椭圆轨道,并绕木星运行两圈,这样的轨道有助于“朱诺”号节省电力。“朱诺”号还会进行调整,进入一个环绕周期为14天的椭圆轨道,之后便开始完全展开科学探测任务。已知引力常量G,下列说法正确的是
A. 要使“朱诺”号被木星引力俘获,进入环绕木星的工作轨道,需要点火加速
B. “朱诺”号从周期为53.5天的大椭圆轨道变轨到环绕周期为14天的椭圆轨道,需要减速制动
C. 若调整“朱诺”号绕木星做圆周运动,并测出“朱诺”号绕木星做圆周运动的轨道半径和周期,就可以求出木星的质量和密度
D. 若调整“朱诺”号在木星表面附近绕木星做圆周运动,测出“朱诺”号绕木星做圆周运动的轨道周期,就可以求出木星的密度
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【题目】用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,如图所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果
观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线,以下结论正确的是
A. 作用力与反作用力作用在同一物体上
B. 作用力与反作用力合力为零
C. 作用力与反作用力时刻相同
D. 作用力与反作用力同时变大,同时变小
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【题目】为了实现人类登陆火星的梦想,我国宇航员王跃和俄罗斯宇航员一起进行了“模拟登火星”的实验活动,假设火星半径与地球半径之比为1∶2,火星质量与地球质量之比为1∶9。已知地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,忽略自转的影响,则( )
A. 火星表面与地球表面的重力加速度之比为2∶9
B. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为∶3
C. 火星的密度为
D. 若王跃以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9∶2
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【题目】一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T。在t=0时的波形如图所示,波上有P、Q两点,其纵坐标分别为,下列说法正确的是
A. P点的振动形式传到Q点需要T/2
B. P、Q在振动过程中,位移的大小总相等
C. 在5T/4内,P点通过的路程为20cm
D. 在相等时间内,P、Q两质点通过的路程相等
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【题目】如图所示,两个完全相同的金属球,内能也相同.甲球用细线悬吊在天花板上,乙球放在绝热的水平地面上.如果让两球吸收相同的热量,且不考虑分子势能的变化.在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两球的重力都不做功
B. 甲球的温度比乙球的温度高
C. 甲球的内能增加量等于乙球的内能增加量
D. 甲球的分子动能都大于乙球的分子动能
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