【题目】如图所示,在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆轨道,外圆内表面光滑,内圆外表面粗糙.一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度向右运动,球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径为R,不计空气阻力.下列说法正确的是
A. 若,则小球在整个运动过程克服中摩擦力做功等于mgR
B. 若使小球在最低点的速度大于,则小球在整个运动过程中,机械能守恒
C. 若小球要做一个完整的圆周运动,小球在最低点的速度必须大于等于
D. 若小球第一次运动到最高点,内环对小球的支持力为0.5mg,则小球在最低点对外圆环的压力为5.5mg
【答案】AB
【解析】若 则若圆环内圆表面也光滑,则上升的最大高度,即恰好能上升到圆环最高点;因内圆表面粗糙,外圆光滑,则小球在上半个圆内要克服内圆的摩擦力做功,往复运动的高度逐渐降低,最后小球将在下半圆轨道内往复运动,故克服摩擦力做功为 ,选项A正确;小球应沿外圆运动,在运动过程中不受摩擦力,机械能守恒,小球恰好运动到最高点时对外圆恰无压力时速度设为v,则有 ,由机械能守恒定律得: ,小球在最低点时的最小速度 ,所以若小球在最低点的速度大于,则小球始终做完整的圆周运动,机械能守恒.故BC正确.若小球第一次运动到最高点,内环对小球的支持力为0.5mg,则 ,解得 ,若圆环内外壁均光滑,则到达最低点的速度满足: ,在最低点: ,解得FN=5.5mg;但是由于内壁不光滑,且小球与内圆有摩擦力,故小球在最低点的速度比无摩擦时的速度小,故对外圆环的压力小于5.5mg,选项D错误;故选AB.
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【题目】一毫安表头满偏电流为9.90mA,内阻约为300Ω.要求将此毫安表头改装成量程为1A的电流表,其电路原理如图1所示.图中是量程为2A的标准电流表, R0为电阻箱, R为滑动变阻器, S为开关, E为电源.
(1). 完善下列实验步骤:
①将图2虚线框内的实物图按电路原理图连线_________;
②将滑动变阻器的滑动头调至________端(填“”或“”),电阻箱的阻值调至零;
③合上开关;
④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表读数为1;
⑤调节电阻箱的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会____________________(填“增大”、“减小”或“不变”);
⑥多次重复步骤④⑤,直至标准电流表的读数为___________________,同时毫安表指针满偏.
(2).回答下列问题:
①在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为3.1,由此可知毫安表头的内阻为__________.
②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为__________.
③对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素:__________.
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【题目】现有毛玻璃屏A,双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.
(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、A.
(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2甲所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图2乙中手轮上的示数________mm,求得相邻亮纹的间距△x为________mm.
(3)已知双缝间距d为2.0×10﹣4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算公式λ=________,求得所测红光波长为________mm.(结果保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧下端固定在位置E,上端恰好与水平线CD齐平,静止在倾角为θ=53°的光滑斜面上.一长为L=1.8m的轻质细绳一端固定在O点上,另一端系一质量为m=1kg量的小球,将细绳拉至水平,使小球从位置A由静止释放,小球到达最低点B时,细绳刚好被拉断.之后小球恰好沿着斜面方向撞上弹簧上端并将弹簧压缩,最大压缩量为x=0.5m取.,求:
(1)细绳受到的拉力最大值;
(2)M点到水平线CD的高度h;
(3)弹簧所获得的最大弹性势能
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【题目】如图所示,质量为2m的 U形线框ABCD下边长度为L,电阻为R,其它部分电阻不计,其内侧有质量为m,电阻为R的导体棒PQ,PQ与线框相接触良好,可在线框内上下滑动。整个装置竖直放置,其下方有垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。将整个装置从静止释放,在下落过程线框底边始终水平。当线框底边进入磁场时恰好做匀速运动,此时导体棒PQ与线框间的滑动摩擦力为。经过一段时间,导体棒PQ恰好到达磁场上边界,但未进入磁场,PQ运动的距离是线框在磁场中运动距离的两倍。不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)线框刚进入磁场时,BC两端的电势差;
(2)导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小;
(3)导体棒PQ到达磁场上边界前的过程线框中产生的焦耳热。
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【题目】在光滑的水平面上,有A、B两个小球向右沿同一直线运动,取向右为正方向,两球的动量分别为, ,如图所示,若两球发生正碰,则碰撞前后两球的动量增量、可能是
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
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【题目】如图,MN是竖直放置的长L=0.5m的平面镜,观察者在A处观察,有一小球从某处自由下落,小球下落的轨迹与平面镜相距d=0.25m,观察者能在镜中看到小球像的时间⊿t=0.2s.已知观察的眼睛到镜面的距离s=0.5m,求小球从静止开始下落经多长时间,观察者才能在镜中看到小球的像.(取g=10m/s2)
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【题目】如图所示,质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力大小为f,用水平的恒定拉力F作用于滑块。当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,下列结论中正确的是( )
A. 上述过程中,F做功等于滑块和木板动能的增量
B. 其他条件不变的情况下,M越大,s越小
C. 其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达木板右端所用时间越长
D. 其他条件不变的情况下,f越大,滑块与木板间产生的热量越多
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【题目】在测定匀变速运动的实验中,打点计时器使用的交流电频率为50Hz,记录小车做匀变速运动的纸带如图所示,在纸带上选择标出0~5的6个计数点,相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出。纸带旁并排摆放着最小刻度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出1、3、5三个计数点与“0”点的距离d1、d3、d5,将它们填入表格中。
计算小车通过计数点“4”的瞬时速度为________ m/s,小车的加速度是________m/s2。
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