【题目】如图所示,ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径,c为环上最低点,环半径为R,将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出,设重力加速度为g,不计空气阻力,则以下说法错误的是( )
A.小球的初速度v0越大,碰到圆环时的水平分位移越大
B.当小球的初速度时,碰到圆环时的竖直分速度最大
C.无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击圆环
D.v0取值不同时,小球落在圆环上的速度方向和水平方向之间的夹角可以相同
【答案】D
【解析】
A.小球做平抛运动,则小球的初速度v0越大,其轨迹就越靠近ab直线,则碰到圆环时的水平分位移越大,故A正确, 不符合题意;
B.小球做平抛运动,当小球掉在c点时竖直分速度最大,设初速度为v0,则有
R=gt2
R=v0t
解得
故B正确,不符合题意。
C.小球撞击在圆弧ac段时,速度方向斜向右下方,不可能与圆环垂直;当小球撞击在圆弧cb段时,根据“中点”结论可知,由于O不在水平位移的中点,所以小球撞在圆环上的速度反向延长线不可能通过O点,也就不可能垂直撞击圆环,故C正确,不符合题意;
D. v0取值不同时,小球运动的轨迹不同,落到圆环上的位置不同,则位移的偏向角不同,因速度的偏向角的正切值等于位移偏向角的正切值的2倍,可知速度的偏向角不同,则小球落在圆环上的速度方向和水平方向之间的夹角不相同,故D错误,符合题意。
故选D。
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【题目】如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
(1)金属棒开始运动时的加速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
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【题目】核聚变是能源的圣杯,但需要在极高温度下才能实现,最大难题是没有任何容器能够承受如此高温。托卡马克采用磁约束的方式,把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内巧妙实现核聚变。相当于给反应物制作一个无形的容器。2018年11月12日我国宣布“东方超环”(我国设计的全世界唯一一个全超导托卡马克)首次实现一亿度运行,令世界震惊,使我国成为可控核聚变研究的领军者。
(1)2018年11月16日,国际计量大会利用玻尔兹曼常量将热力学温度重新定义。玻尔兹曼常量k可以将微观粒子的平均动能与温度定量联系起来,其关系式为,其中k=1.380649×10-23J/K。请你估算温度为一亿度时微观粒子的平均动能(保留一位有效数字)。
(2)假设质量为m、电量为q的微观粒子,在温度为T0时垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场,求粒子运动的轨道半径。
(3)东方超环的磁约束原理可简化如图。在两个同心圆环之间有很强的匀强磁场,两圆半径分别为r1、r2,环状匀强磁场围成中空区域,中空区域内的带电粒子只要速度不是很大都不会穿出磁场的外边缘,而被约束在该区域内。已知带电粒子质量为m、电量为q、速度为v,速度方向如图所示。要使粒子不从大圆中射出,求环中磁场的磁感应强度最小值。
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【题目】如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=3:1,L1、L2、L3为三只规格均为“9V,3W”的灯泡,各电表均为理想交流电表,定值电阻R1=9。输入端交变电压u随时间t变化的图象如图乙所示,三只灯泡均正常发光,则( )
A.电压u的瞬时值表达式为u=36sint(V)
B.定值电阻R2=2
C.电流表的示数为1A
D.电压表的示数为36V
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【题目】水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为(0<<1)。现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为,如图所示,在从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则( )
A.拉力F一直增大
B.拉力F先增大后减小
C.地面对木箱的作用力一直减小
D.地面对木箱的作用力先减小后增大
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【题目】下列说法正确的是( )
A.图1中,检查工件平面的平整度的原理利用光的全反射
B.图2中,拍摄玻璃窗内的物品时,要在镜头前加装一个偏振片以过滤橱窗的反射光
C.图3中,是旋转蜂鸣器的演示实验,目的是说明声波的多普勒效应
D.图4中,水面下h深度有一点光源,发出a、b两种不同颜色的光a和光b,在水面上形成图中所示的圆形区域,若b光的折射率是n,则复色光圆形区域的面积为
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【题目】a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度( )
B.20秒时,a、b两物体相距最远
C.40秒时,a、b两物体相遇
D.60秒时,物体a在物体b的前方
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【题目】铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行的列车经过轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲击。由于每根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为,列车固有振动周期为。下列说法错误的是( )
A.列车的危险速率为
B.列车过桥需要减速,是为了防止列车发生共振现象
C.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行
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【题目】一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭,D端与大气相通。用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧,并将两端向下竖直放置,如图所示。此时AB侧的气体柱长度。管中AB、CD两侧的水银面高度差。现将U形管缓慢旋转,使A、D两端在上,在转动过程中没有水银漏出。已知大气压强。求旋转后,AB、CD两侧的水银面高度差。
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