【题目】轻绳一端固定在天花板上,另一端系一个小球,开始时绳竖直,小球与一个倾角为θ的静止三角形物块刚好接触,如图所示。现在用水平力F向左非常缓慢的推动三角形物块,直至轻绳与斜面平行,不计一切摩擦。在该过程中,下列说法中正确的是( )
A.绳中拉力先变小后增大
B.斜面对小球的弹力不做功
C.地面对三角形物块的支持力一直增大
D.水平推力F做的功大于小球机械能的增加
【答案】C
【解析】
A.对小球受力分析,小球受重力、支持力和拉力,因为支持力的方向总垂直斜面,故它的方向不变,根据作图法知,绳子的拉力拉到与斜面平行时,逐渐减小,支持力逐渐增大。故A错误。
B.小球上升,斜面对小球的弹力与小球位移夹角为锐角,故斜面的弹力做正功,故B错误。
C.由前面分析,斜面对球的支持力逐渐增大,则球对斜面的压力逐渐增大,以三角形物块为研究对象,根据平衡条件可知,因为小球对斜面的压力的竖直分量逐渐变大,可知地面对三角形物块的支持力逐渐变大,选项C正确;
D.根据能量守恒得F做的功等于系统机械能的增量,斜面体动能和势能不变,小球的动能不变,所以系统机械能的增量等于小球的重力势能增加量。所以F做功等于小球机械能的增量。故D错误。
故选C。
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【题目】如图所示,传送带AB长为16m,水平地面BC的长为8m,传送带与水平地面之间B处由光滑小圆弧连接,物块在B处由传送带滑到水平地面速度大小不变,物块与水平地面间、传送带间的动摩擦因数均为0.5,光滑半圆形轨道CD的半径为1.25m,与水平地面相切于C点,其直径CD右侧有大小为100V/m、方向水平向左的匀强电场。传送带以l0m/s的速度顺时针运动,带正电的物块可看成质点,其质量为5kg,带电荷量为0.5C,从静止开始沿倾角为37°的传送带顶端A滑下。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.物块在传送带上先加速后匀速
B.物块在传送带上运动的时间为3s
C.物块到达C点时对C点的压力为306N
D.物块可以运动到D点,在D点速度为m/s
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【题目】某实验小组欲将电流表 G1 的量程由3mA改装为 0.6A。实验器材如下:
A.待测电流表G1(内阻约为10);
B.标准电流表G2(满偏电流为6mA );
C.滑动变阻器R(最大阻值为3kΩ );
D.电阻箱R'(阻值范围为0~999.9 );
E.电池组、导线、开关。
(1)实验小组根据图甲所示的电路测电流表G1的内阻,请完成以下实验内容:
①将滑动变阻器R调至最大,闭合S1;
②调节滑动变阻器R,使电流表 G1 满偏;
③再闭合 S2,保持滑动变阻器 R 不变,调节电阻箱 R,电流表 G1指针的位置如图乙所示,此时电阻箱 R的示数为4.5 。可知电流表 G1内阻的测量值为_______,与真实值相比______(选填“偏大”、“相等”或“偏小”);
(2)为了更加准确地测量电流表 G1 的内阻,实验小组利用上述实验器材重新设计实验,请完成以下实验内容:
①完善图丙的实物图连接________;
②实验小组根据图丙进行实验,采集到电流表G1、G2 的示数分别为3.0mA 、5.0mA ,电阻箱的读数为15.0 ,则电流表 G1 内阻为________ ;
③实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表,要_____(选填“串联”或“并联”) 一个阻值 Rx=____________ 的电阻(结果保留一位有效数字)。
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【题目】如图所示,劲度系数为k的水平轻质弹簧左端固定,右端连接质量为m的小物块,静止于A点,物块与水平面之间的动摩擦因数为μ。现对木块施加一个水平向右的恒力F,物块开始运动,且此后运动中能到达A点右侧的最大距离是x0,已知重力加速度为g,物块最大静摩擦力等滑动摩擦力。则( )
A.拉力F的大小一定大于μmg
B.物块开始运动时加速度a的大小满足∶
C.物块运动至A点右侧距离是x0点时弹簧弹性势能的增量为
D.此后运动过程中物块可能再次经过A点
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【题目】我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础.如图虚线为地球大气层边界,返回器与服务舱分离后,从a点无动力滑入大气层,然后经b点从c点“跳”出,再经d点从e点“跃入”实现多次减速,可避免损坏返回器。d点为轨迹最高点,离地面高h,已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G。则返回器( )
A.在d点处于超重状态
B.从a点到e点速度越来越小
C.在d点时的加速度大小为
D.在d点时的线速度小于地球第一宇宙速度
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【题目】(1)在测量电源的电动势E及内阻r的实验中,按图甲所示的电路图进行实验,闭合开关,当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时,下列说法正确的是___
A.滑动变阻器接入电路的阻值变大
B.电流表的示数变大
C.电压表的示数变大
(2)由于电源的内阻较小,现增加了一个阻值为1.00Ω的定值电阻R0,请用笔画线代替导线,在图乙中完成增加R0后的实物连线___,要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变大。
(3)调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数,将记录的数据描绘在图丙所示的方格纸上,可求得电动势E=___V、内阻r=____Ω。(结果均保留两位小数)
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【题目】在测定电源电动势和内阻的实验中,实验室仅提供下列实验器材:
A.干电池两节,每节电动势约为,内阻约几欧姆
B.直流电压表、,量程均为,内阻约为3
C.电流表,量程0.6 A,内阻小于1Ω
D.定值电阻,阻值为5
E.滑动变阻器R,最大阻值50
F.导线和开关若干
①如图所示的电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图,按该电路图组装实验器材进行实验,测得多组、数据,并画出图象,求出电动势和内电阻。电动势和内阻的测量值均偏小,产生该误差的原因是 ,这种误差属于 。(填“系统误差”或“偶然误差”)
②实验过程中,电流表发生了故障,某同学设计如图甲所示的电路,测定电源电动势和内阻,连接的部分实物图如图乙所示,其中还有一根导线没有连接,请补上这根导线。
③实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表和的多组数据、,描绘出图象如图丙所示,图线斜率为,与横轴的截距为,则电源的电动势 ,内阻— (用、、表示)。
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【题目】如图所示的装置可研究导体棒在磁场中的运动情况。M1M2N2N1是倾角为θ的光滑平行金属倾斜导轨,处于大小为B1,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间中。水平导轨上的无磁场区N1N2P2P1是绝缘光滑导轨,右侧P1P2Q2Q1是水平光滑平行金属导轨,存在大小为B2,方向垂直导轨平面向上的足够长的匀强磁场区间Ⅱ。Q1Q2右侧是足够长无磁场区域。水平部分和倾斜部分平滑连接,其间距均为L,M1M2之间接有电阻R。质量为m、长度也为L的金属杆ab从倾斜导轨上端释放,达到匀速后进入水平导轨(无能量损失),cd棒静置于匀强磁场区间Ⅱ。运动过程中,杆ab、cd与导轨始终接触良好,且保持与导轨垂直。已知杆ab、cd和电阻R的阻值均为,质量均为,,,,不计摩擦阻力和导轨电阻,忽略磁场边界效应。求:
(1)闭合开关K,由静止释放ab棒,求ab棒到达N1N2时的速度v0;
(2)为使ab与cd不发生碰撞,cd棒最初与磁场边界P1P2的距离x0至少为多少?
(3)若cd棒与磁场边界P1P2的距离最初为,则ab棒从进入匀强磁场区间Ⅱ到离开的过程中,求ab棒产生的焦耳热。
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【题目】 如图所示,xOy坐标系位于竖直平面内,在x<0的区域内存在电场强度大小(g为重力加速度)、方向沿y轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B、方向垂直坐标平面向外的匀强磁场;在x>0的区域内存在电场强度大小E2=2E1、方向沿y轴正方向的匀强电场。某时刻,在第三象限的N点以大小为v0的初速度沿x轴负方向射出质量为m、带电荷量为+q的小球甲,小球甲从y轴上的P点(图中未画出)进入y轴右侧的电场,最终恰好以沿x轴正方向的速度经过x轴上的Q1点(图中未画出)。小球所带的电荷量不影响电场的空间分布。(结果均用B、m、q、v0四个物理量中的量表示)
(1)求P点到O点的距离。
(2)求E1和B大小的比值。
(3)如果在P点静止放置一质量为m、不带电的小球乙,小球甲运动到P点时与小球乙相碰,碰撞时间极短,碰撞过程电荷量不变,碰后两小球结合成一个整体,求结合体从P点运动到与Q1点在同一竖直线上的Q2点(图中未画出)的时间。
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