【题目】如图所示,在竖直平面内有一匀强电场,一带电量为+q、质量为m的小球在力F的作用下,沿图中虚线由M至N做竖直向上的匀速运动。已知力F和MN之间的夹角为45°,MN之间的距离为d,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 电场的方向可能水平向左
B. 电场强度E的最小值为
C. 当qE=mg时,小球从M运动到N时电势能变化量为零
D. F所做的功一定为
【答案】BC
【解析】
A.小球受力情况:小球受到重力mg、拉力F与电场力qE,因为小球做匀速直线运动,合力为零,则F与qE的合力与mg大小相等、方向相反,作出F与qE的合力,如图
根据上图可知,电场力在右侧,由于小球带正电,电场方向与电场力方向相同,故指向右侧,故A错误;
B.由图可知,当电场力qE与F垂直时,电场力最小,此时场强也最小。则得:qE=mgsinθ,所以电场强度的最小值为,故B正确;
C.当mg=Eq时,根据几何关系,电场力水平向右,与MN垂直,小球从M运动到N电场力不做功,即小球从M运动到N时电势能变化量为零,故C正确;
D.由于电场力变化时,F大小也跟随着改变,所以做功也不能具体确定值,故D错误;
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【题目】某实验小组用图甲实验装置探究合力做功与动能变化的关系。铁架台竖直固定放置在水平桌面上,长木板一端放置在水平桌面边缘P处,另一端放置在铁架台竖直铁杆上,使长木板倾斜放置,长木板P处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时的挡光时间。实验步骤是:
①用游标卡尺测出滑块的挡光宽度L,用天平测量滑块的质量m。
②平衡摩擦力:以木板放置在水平桌面上的P处为轴,调节长木板在铁架台上的放置位置,使滑块恰好沿木板向下做匀速运动。在铁架台竖直杆上记下此位置Q1,用刻度尺测出Q1到水平面的高度H。
③保持P位置不变,长木板一端放置在铁架台竖直杆Q2上。用刻度尺量出Q1Q2的距离h1,将滑块从Q2位置由静止释放,由光电门计时器读出滑块的挡光时间t1。
④保持P位置不变,重新调节长木板一端在铁架台上的放置位置,重复步骤③数次。
Ⅰ.滑块沿长木板由Q2运动到P的过程中,用测量的物理量回答下列问题(重力加速度已知为g):
(1)滑块通过光电门时的动能Ek=________。
(2)滑块克服摩擦力做的功Wf=________。
(3) 合力对滑块做的功W合=________。
Ⅱ.某学生以铁架台竖起杆上的放置位置到Q1的距离h为横坐标,以滑块通过光电门的挡光时间平方倒数 为纵坐标,根据测量数据在坐标中描点画出如图乙所示直线,直线延长线没有过坐标原点,其原因主要是______________________________。
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【题目】某旅游景区新开发了一个游乐项日,可简化为图示坡道模型,整个坡道由三段倾角不同的倾斜直轨道组成,滑车从坡顶A点由静止滑下,AB段做匀加速直线运动,BC段做匀速直线运动,CD段做匀减速直线运动,滑到坡底D点时速度减为零,不计空气的阻力,则
A. 坡道AB对滑车的作用力沿坡面向下
B. 坡道BC对滑车的作用力为零
C. 坡道BC对滑车作用力竖直向上
D. 坡道CD对滑车的作用力可能垂直坡道斜面向上
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【题目】如图ABCD的矩形区域存在沿A至D方向的匀强电场,场强为E,边长AB=2AD,质量m、带电量q的正电粒子以恒定的速度v从A点沿AB方向射入矩形区域,粒子恰好从C点以速度v1射出电场,粒子在电场中运动时间为t,则( )
A. 若电场强度变为2E,粒子从DC边中点射出
B. 若电场强度变为2E,粒子射出电场的速度为2v1
C. 若粒子入射速度变,则粒子从DC边中点射出电场
D. 若粒子入射速度变为,则粒子射出电场时的速度为
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【题目】如图,固定的光滑斜面倾角=30°,一质量1kg的小滑块静止在底端A点。在恒力F作用下从沿斜面向上作匀加速运动,经过时间t=2s,运动到B点,此时速度大小为v1,到B点时撤去F再经过2s的时间,物体运动到AB的中点C,此时速度大小为v2,则以下正确的是
A. v2=2v1
B. B点到C点的过程中,物体动量改变量为2kg·m/s
C. F=7N
D. 运动过程中F对小滑块做功28J
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【题目】某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验中,主要步骤是:
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.用两只已调零的弹簧秤分别勾住绳套,互成角度的拉橡皮条,使橡皮条的结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两只弹簧秤的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
E.只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;
F.比较力F′和F的大小和方向,看他们在误差范围内是否相同,得出结论。
(1)上述C、E步骤中有重要遗漏,分别是:
C中遗漏的是:________;
E中遗漏的是:________。
(2)实验情况如图甲所示,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。则图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_________
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【题目】如图,上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,两活塞用刚性轻杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气。已知:大活塞的质量为2m,横截面积为2S,小活塞的质量为m,横截面积为S;两活塞间距为L;大活塞导热性能良好,汽缸及小活塞绝热;初始时氮气和汽缸外大气的压强均为p0,大活塞与大圆筒底部相距,两活塞与气缸壁之间的摩擦不计,重力加速度为g。现通过电阻丝缓慢加热氮气,求当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时,氮气的压强。
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【题目】如图所示,一个长为L,质量为M的木板,静止在光滑水平面上,一个质量为m的物块(可视为质点),以水平初速度v0,从木板的左端滑向另一端,设物块与木板间的动摩擦因数为μ,当物块与木板相对静止时,物块仍在长木板上,物块相对木板的位移为d,木板相对地面的位移为s.则在此过程中
A. 摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)
B. 摩擦力对木板做功为μmgs
C. 木板动能的增量为μmgd
D. 由于摩擦而产生的热量为μmgs
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【题目】如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,沿、、、四段曲线轨迹运动所用的时间分别是1s,2s,3s,4s。下列说法正确的是
A.物体沿曲线的平均速率为
B.物体在段的平均速度大小为
C.段的平均速度比段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点时的速度等于段的平均速度
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