【题目】如图所示,倾角为θ=30°的光滑绝缘直角斜面ABC,D是斜边AB的中心,在C点固定一个带电荷量为+Q的点电荷.一质量为m,电荷量为﹣q的小球从A点由静止释放,小球经过D点时的速度为v,到达B点时的速度为0,则( )
A. 小球从A到D的过程中静电力做功为mv2
B. 小球从A到D的过程中电势能逐渐减小
C. 小球从A到B的过程中电势能先减小后增加
D. AB两点间的电势差UAB=
【答案】CD
【解析】
根据动能定理研究该质点从A点滑到非常接近斜边底端B点的过程,其中的A、D点是同一等势面上,然后结合动能定理即可判断.
A.斜面的倾角为,斜面上,由几何关系可知,,即A到C的距离与D到C的距离是相等的,所以D与A的电势相等,则由,知A到D的过程中电场力做的功等于0,A错误;由于即A到C的距离与D到C的距离是相等的,由几何关系可知,沿AD的方向上的各点到C的距离先减小后增大,距离减小的过程中电场力对负电荷做正功,所以从A到D的过程中负电荷的电势能先减小后增大,B错误;结合B的分析,同理可知,小球从A到B的过程中电势能先减小后增加,C正确;设AB的长度为2L,则,在小球从A到D两点得过程中,由动能定理有:,在小球从A到B的过程中有:,所以:,D正确.
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【题目】如图所示,用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P点,0点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图所示。
(1)在这个实验中,为了尽量减小实验误差,两个小球的质量应满足m1__________m2(填“>”或“<”);除了图中器材外,实验室还备有下列器材,完成本实验还必须使用的两种器材是______。
A.秒表
B.天平
C.刻度尺
D.打点计时器
(2)下列说法中正确的是______。
A.如果小球每次从同一位置由静止释放,每次的落点一定是重合的
B.重复操作时发现小球的落点并不重合,说明实验操作中出现了错误
C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D.仅调节斜槽上固定位置C,它的位置越低,线段0P的长度越大
(3)在某次实验中,测量出两个小球的质量m1、m2,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,测量出三个落点位置与0点距离OM、OP、0N的长度。在实验误差允许范围内,若满足关系式____________,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒;若碰撞是弹性碰撞,则仅需满足的关系式是____________。(用测量的量表示)
(4)某同学在做这个实验时,记录下小球三个落点的平均位置M、P、N,如图所示。他发现M和N偏离了0P方向。这位同学猜想两小球碰撞前后在OP方向上依然动量守恒,他想到了验证这个猜想的办法:连接OP、OM、ON,作出M、N在OP方向上的投影点M′、N′。分别测量出OP、OM′、ON′的长度。若在实验误差允许的范围内,满足关系式:____________则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。
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【题目】汽车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后做匀减速直线运动,经2 s速度变为6 m/s,求:
(1)刹车过程中的加速度及刹车后2 s内前进的距离;
(2)刹车后前进9 m所用的时间;
(3)刹车后8 s内前进的距离。
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【题目】西成高速铁路(XI’an-Chengdu high speed railway),又称西成铁路客运专线,简称西成高铁、西成高铁,线路全长约。由西成客专西安至江油段与成绵乐城际铁路成都至江油段组成。据成都铁路局消息,9月底及国庆期间西成客专无开通计划,目前西成客专仍在加强联调联试,此后还将进行运行试验、安全评估等系列工作。试运行阶段,长动车组允许通过的最大时速为,其加速启动段可视为匀加速直线运动且加速度大小为,其由成都东启动时前方处有一信号检测装置,过此装置,司机接到信号前方有一失去控制的工程车,其运动方向与动车组相同,速度大小为,当司机受到信号后开始刹车,求:
(1)试运行动车组从成都东站出发到完全通过信号检测装置需要多长时间?
(2)若动车组为避免与工程车相碰,则刹车加速度至少为多少?
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【题目】一个用于加速质子的回旋加速器,其D形盒半径为R,垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B,接在D形盒上的高频率电源频率为f,下列说法正确的是( )
A. 质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
B. 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C. 只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D. 只需调节加速电压,这个装置就可用于加速α粒子
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【题目】一质量为m、电荷量为+q的小球,从O点以和水平方向成α角的初速度v0抛出,当达到最高点A时,恰进入一匀强电场中,如图,经过一段时间后,小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的A`点后又折返回到A点,紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点。(用m、q、α、v0、S表示)
求:(1)该匀强电场的场强E的大小和方向;(在图中标明E的方向)
(2)从O点抛出又落回O点所需的时间。
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【题目】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,所用小灯泡标有“3V 0.3A”字样,并提供以下器材:
A.电压表V (0~5V,内阻约3kΩ)
B电流表A1 (0~3A,内阻约0.2Ω)
C.电流表A2 (0~500mA,内阻约1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~10Ω)
E.滑动变阻器R2(0~2kΩ)
F.直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)
G.开关S及导线若干
(1)为了提高测量的准确度和调节方便,实验中应选用的电流表是___________(选填“B”或“C”),应选用的滑动变阻器是__________(选填“D”或“E”)
(2)在虚线框内画出实验电路图_______。
(3)正确设计并连接好实验电路后,闭合开关S缓慢移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组示数描绘出的U-I图象如图所示,可知随着小灯泡中的电流增大,小灯泡的电阻__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
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【题目】如图所示,传送带与地面的夹角,A、B两端间距L=16m,传送带以速度v=10m/s,沿顺时针方向运动,物体m=1kg,无初速度地放置于A端,它与传送带间的动摩擦因数,则物体由A端运动到B端的时间t和系统因摩擦产生的热量Q分别是()
A. t=2s,Q=16J
B. t=2s,Q=24J
C. t=2.1s,Q=16J
D. t=2.1s,Q=20J
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【题目】在物理学的重大发现中,科学家总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法和等效替代法等,下列叙述不正确的是( )
A. 在研究物体的运动时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 在推导匀变速直线运动位移公式中运用了微元法
C. 在验证力的平行四边形定则的实验中运用了等效替代法
D. 在非常小时,可表示物体的瞬时速度,运用了极限思想法
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