【题目】滑雪运动深受人民群众喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中
A. 所受合外力始终为零
B. 所受摩擦力大小不变
C. 合外力做功一定为零
D. 机械能始终保持不变
【答案】C
【解析】
根据曲线运动的特点分析物体受力情况,根据牛顿第二定律求解出运动员与曲面间的正压力变化情况,从而分析运动员所受摩擦力变化;根据运动员的动能变化情况,结合动能定理分析合外力做功;根据运动过程中,是否只有重力做功来判断运动员的机械能是否守恒;
因为运动员做曲线运动,所以合力一定不为零,A错误;运动员受力如图所示,重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力,故有,运动过程中速率恒定,且在减小,所以曲面对运动员的支持力越来越大,根据可知摩擦力越来越大,B错误;运动员运动过程中速率不变,质量不变,即动能不变,动能变化量为零,根据动能定理可知合力做功为零,C正确;因为克服摩擦力做功,机械能不守恒,D错误;故选C.
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【题目】如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R=40cm,N为半圆形轨道最低点,P为QN圆弧的中点,一带负电的小滑块质量m=10g,电荷量q=10﹣4C与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5m的M点处,取g=10m/s2.求:
(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应从M点以多大的初速度v0向左运动?
(2)这样运动的滑块通过P点时受到轨道的压力是多大?
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【题目】利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是___________。
A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平(含砝码)
(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物重力势能的减少量_______,动能的增加量___________。
(3)实验结果显示,重物重力势能的减少量略大于其动能的增加量,原因是___________
A.没有采用多次实验取平均值的方法 B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.利用公式计算重物速度
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【题目】如图甲所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在M、P之间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0.现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示,F0已知.下列判断正确的是:
A. 棒ab在ac之间的运动是匀加速直线运动
B. 棒ab在ce之间不可能一直做匀速运动
C. 棒ab在ce之间可能先做加速度减小的运动,再做匀速运动
D. 棒ab经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为
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【题目】如图所示,导电物质为电子的霍尔元件样品置于磁场中,表面与磁场方向垂直,图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端.当开关S1、S2闭合后,三个电表都有明显示数,下列说法正确的是( )
A. 通过霍尔元件的磁场方向向上
B. 若适当减小R1、增大R2,则电压表示数一定增大
C. 仅将电源E1、E2反向接入电路,电压表的示数不变
D. 接线端2的电势低于接线端4的电势
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【题目】如图所示,两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A板带正电荷,B板带等量负电荷,板间电场强度为E;磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B1。平行金属板右侧有一挡板M,中间有小孔O′,OO′是平行于两金属板的中心线。挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场应强度为B2。CD为磁场B2边界上的一绝缘板,它与M板的夹角θ=45°,O′C=a,现有大量质量均为m,含有不同电荷量、不同速度的正负带电粒子(不计重力),自O点沿OO′方向进入电磁场区域,其中有些粒子沿直线OO′方向运动,并进入匀强磁场B2中,求:
(1)进入匀强磁场B2的带电粒子的速度;
(2)能击中绝缘板CD的粒子中,所带电荷量的最大值;
(3)绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度;
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【题目】如图所示,质量为m的小球穿在半径为R光滑的圆环上,可以沿圆环自由滑动,连接小球的轻质弹簧另一端固定在圆环的最高点。现将小球从圆环的水平直径右端B点静止释放,此时弹簧处于自然长度。当小球运动至圆环最低点C时速度为υ,此时小球与圆环之间没有弹力。运动过程中弹簧始终处在弹性限度内,则下面判断正确的是( )
A. 小球在B点的加速度大小为g,方向竖直向下
B. 该过程中小球的机械能守恒
C. 在C点弹簧的弹性势能等于
D. 该过程中小球重力做的功等于其动能的增量
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【题目】如图甲所示,在水平地面上有一长木板B,其上叠放木块设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,用一水平向左的力F作用于B,A、B的加速度与F的关系如图乙所示,取,则下列说法中正确的是
A. 当时,A的加速度随着F的增大而一直增大
B. A、B间的动摩擦因数为
C. A与B的质量之和等于
D. B的质量等于
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【题目】用一轻绳将光滑小球P系于粗糙墙壁上的0点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,整体处于静止状态,如图所示。略微改变绳子的长度,P、Q仍然均处于静止状态,则下列相关说法正确的是( )
A. P物体受4个力作用
B. Q物体受3个力作用
C. 若绳子变长,绳子的拉力将变小
D. 若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大
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