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【题目】如图所示左侧为一个固定在水平桌面上的半径为的半球形碗,碗口直径AB水平,O点为球心。碗的内表面及碗口光滑,右侧是一个足够长的固定光滑斜面。一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮,细绳两端分别系有可视为质点的小球和物块,开始时点,在斜面上且距斜面顶端足够远,此时连接的细绳与斜面平行且伸直,C点在圆心O的正下方。由静止开始释放沿半球形碗运动,则下列说法中正确的是

A.A点运动到C点的过程中,机械能守恒

B.的速率不可能大于的速率

C.A点运动到C点的过程中,小球重力的功率一直增大

D.运动到C点时绳断开,可能沿碗面上升到B

【答案】B

【解析】

A.点运动到点的过程中,组成的系统只有重力做功,系统的机械能守恒,但点运动到C点的过程中,机械能不守恒,故A错误;

B.设小球的速度大小分别为,小球的速度方向与绳的夹角为,由运动的合成分解得:

所以的速率不可能大于的速率,故B正确;

C、小球点运动到点的过程中的某位置时,重力沿圆弧切线的分力等于细绳沿圆弧切线的分力,小球的速度最大,所以小球点运动到点的过程中先加速后减速,根据运动的合成匀分解可知小球先加速后减速,所以小球重力的功率先增大后减小,故C错误;

D、设光滑斜面的倾角为,在点运动到点时,对组成的系统,由机械能守恒定律得:

结合解得:

运动到点时绳断开,至少需要有的速度才能沿碗面上升到点,所以不可能沿碗面上升到点,故D错误。

练习册系列答案
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【题目】在用电火花计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中,图甲是某次记录小车运动情况的纸带,图中ABCDE每相邻两个计数点间还有四个点未画出。(电源周期为

(1)根据运动学有关公式可求得________________。(均保留三位有效数字)。

(2)利用求得的速度在图乙所示坐标纸上作出小车的图像_________(从打A点时开始计时)。利用纸带上的数据求出小车运动的加速度________。(保留三位有效数字)

(3)将图线延长,与纵轴相交几乎交于坐标原点,则表明打点计时器打A点时,小车的速度约为________

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【题目】利用薄膜干涉的原理可以检查平面的平整度和制成镜头增透膜。图1中,让单色光从上方射入,这时从上方看可以看到明暗相间的条纹,下列说法正确的是(  )

A.1中将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时,条纹变疏

B.1中将样板微微平行上移,条纹疏密不变

C.在图1中如果看到的条纹如图2所示,说明被检平面在此处是凹下

D.3中镀了增透膜的镜头看起来是有颜色的,那是增透了这种颜色的光的缘故

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【题目】仔细观察下图,回答相关问题。

(1)让小球从斜轨道由静止自由滚下,当h=2R时小球能过圆轨道的最高点吗?为什么?(写出小球通过最高点的条件)

(2)小球从斜轨道上h至少为多大的位置自由滚下才能通过圆轨道的最高点?(试用动能定理和机械能守恒定律分别求解)

(3)现使竖直圆轨道不光滑,将小球的释放高度升高至h=4R,试讨论:若小球不脱离圆轨道,则小球在竖直圆轨道上运动时,克服阻力做功应满足的条件。

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【题目】室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。而建筑材料是室内氡的最主要来源。如花岗岩、砖砂、水泥及石膏之类,特别是含放射性元素的天然石材,最容易释放出氡。氡看不到,嗅不到,但它进入人的呼吸系统能诱发肺癌,是除吸烟外导致肺癌的重大因素。静止在匀强磁场中的氡原子核222R发生衰变,衰变后新核和射线粒子的运动速度和磁感线垂直,两轨迹圆半径之比为比 1:42。则:

(1)分析说明该衰变是什么衰变?写出上述衰变方程(新核的元素符号可以用 X表示)

(2)从氡核放射开始到新核与射线粒子再次相遇的时间与新核运动周期的比是多少?(此处设质子和中子质量相等)

(3)已知新核的动能为 0.33MeV,若衰变放出的能量全部变成新核与射线粒子的动能,则该衰变过程放出的总能量为多少?

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【题目】电影《流浪地球》深受观众喜爱,地球最后找到了新家园,是一颗质量比太阳大一倍的恒星,假设地球绕该恒星作匀速圆周运动,地球到这颗恒星中心的距离是地球到太阳中心的距离的2倍。则现在地球绕新的恒星与原来绕太阳运动相比,说法正确的是(

A. 线速度是原来的

B. 万有引力是原来的

C. 向心加速度是原来的2

D. 周期是原来的2

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【题目】物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置验证机械能守恒定律,电源的频率为50 Hz,重锤的质量为m1.0 kg,重力加速度g9.8 m/s2,他们通过正确的实验操作得到了如图乙所示的纸带。为了验证机械能是否守恒,该小组同学采用了以下两种方法。

(1)方法一:打点计时器打下计时点5时重锤的瞬时速度为__________m/s,在打点计时器打下计时点05的过程中,重锤重力势能的变化量为ΔEp__________J,重锤动能的变化量为ΔEk__________J,若它们近似相等,则可知重锤的机械能守恒。

(2)方法二:打点计时器打下计时点2时重锤的瞬时速度为__________m/s,在打点计时器打下计时点25的过程中,重锤重力势能的变化量为ΔEp__________J,重锤动能的变化量为ΔEk__________J,若它们近似相等,则可知重锤的机械能守恒。

(3)以上两种方法,你认为__________(选填方法一方法二”)误差小。

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【题目】一物体m受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动,如图所示,在滑动过程中,物体m受到的力是: ( )

A. 重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力

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C. 重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力

D. 重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力

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【题目】自行车修理过程中,经常要将自行车倒置,摇动脚踏板检查是否修好,如图所示,大齿轮齿数为48,小齿轮齿数为16,后轮直径为,大齿轮边缘上的点、小齿轮边缘上的点和后轮边缘上的点都可视为在做匀速圆周运动。则下列说法正确的是( )

A.点与点的角速度大小相等

B.点与点的角速度大小相等

C.如果修车入手摇动脚踏板的转速是,此时点的线速度为

D.点与点的向心加速度大小之比为1∶3

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