【题目】如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连.现将小球从M点由静止释放,它在下降的过程中经过了N点.已知在M、N两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且∠ONM<∠OMN<.在小球从M点运动到N点的过程中 ( )
A. 弹力对小球先做负功后做正功再做负功
B. 只有一个时刻小球的加速度等于重力加速度
C. 弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零
D. 小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差
【答案】ACD
【解析】
A项:由题可知,M、N两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,则在运动过程中OM为压缩状态,N点为伸长状态;小球向下运动的过程中弹簧的长度先减小后增大,则弹簧的弹性势能先增大,后减小,再增大,所以弹力对小球先做负功再做正功,最后再做负功,故A正确;
B项:在运动过程中M点为压缩状态,N点为伸长状态,则由M到N有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直,加速度为g;当弹簧与杆垂直时小球加速度为g。则有两处(即有两个时刻)加速度为g,故B错误;
C项:由图可知,弹簧长度最短时,弹簧与杆的方向相互垂直,则弹力的方向与运动的方向相互垂直,所以弹力对小球做功的功率为零,故C正确;
D项:因M点与N点弹簧的弹力相等,所以弹簧的形变量相等,弹性势能相同,弹力对小球做的总功为零,则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功;小球向下运动的过程中只有重力做正功,所以小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差,故D正确。
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【题目】如图所示,竖直放置的铜盘下半部分置于水平的匀强磁场中,盘面与磁场方向垂直,铜盘安装在水平的铜轴上,有一“形”金属线框平面与磁场方向平行,缺口处分别通过铜片C、D与转动轴、铜盘的边缘接触,构成闭合回路。则铜盘绕轴匀速转动过程中,下列说法正确的是
A.电阻R中没有感应电流
B.电阻R中的感应电流方向由a至b
C.穿过闭合回路的磁通量变化率为零
D.穿过闭合回路的磁通量变化率为一非零常量
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【题目】如图所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的图象,当r=r0时,引力和斥力大小相等,一下说法正确的是_______(选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A. r>r0时,随着分子间距离的增大,引力和斥力的合力逐渐减小
B. r=r0时,引力和斥力的合力最小
C. r=r0时,分子势能最小
D. r>r0时,随着分子间距离的增大,分子势能一直增大
E. 气体相邻分子间的距离约等于r0
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【题目】某地在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9kW,输出电压为500V,输电线的总电阻为10Ω,允许线路损耗的功率为输出功率的4%。求:
(1)村民和村办小企业需要220V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)
(2)若不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?
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【题目】如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径.两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场.间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔.一质量为m、电量 为+q的粒子由小孔下方处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出 电场,由H点紧靠大圆内侧射入磁场.不计粒子的重力.
(1)求极板间电场强度的大小;
(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求Ⅰ区磁感应强度的大小;
(3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为、,粒子运动一段时间后再次经过H点,求这段时间粒子运动的路程.
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【题目】“雪龙号”南极考察船在由我国驶向南极的过程中,经过赤道时测得某物体的重力是G1;在南极附近测得该物体的重力为G2;已知地球自转的周期为T,引力常数为G,假设地球可视为质量分布均匀的球体,由此可知:
A. 地球的密度为
B. 地球的密度为
C. 当地球的自转周期为 时,放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力
D. 当地球的自转周期为 时,放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力
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【题目】质谱仪的结构原理图如图所示,水平极板间有垂直极板方向的匀强电场,圆筒N内可以产生质子和氚核,它们由静止进入极板间,经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场。在磁场中运动半周后打到底片P上,不计质子和氚核受到的重力及它们间的相互作用,下列判断正确的是
A. 质子和氚核在极板间运动的时间之比为1:3
B. 质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:1
C. 质子和氚核在磁场中运动的速率之比为
D. 质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为
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【题目】如图所示,平面直角坐标系中,轴左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,轴右侧有沿着轴正方向的匀强电场,一质量为带电荷量为的电子从轴上的M点以速度沿与轴正方向的夹角为60°斜向上进入磁场,垂直通过轴上的N点后经过轴上的P点,已知不计电子重力,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)匀强电场的电场强度的大小;
(3)电子从M点到P点的运动时间。
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【题目】在研究小车匀变速运动规律时,某同学根据所学知识设计了如下实验步骤:
A.把打点计时器固定在斜面上,连接好电路;
B.把小车停放在靠近打点计时器处,接通电源后放开小车;
C.换上纸带,重复三次,选择一条理想的纸带;
D.把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车车尾;
E.断开电源,取下纸带.
(1)合理的实验顺序应为_____________________.
若如图是该实验得到的一条纸带,从0点开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4,5、6,测得:
(2)相邻两记数点间的时间间隔为________s.
(3)物体的加速度大小__________,方向与物体运动方向______(选填“相同”或“相反”).
(4)打点计时器打下记数点3时,物体的速度大小______m/s.
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