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【题目】如图,第一次,小球从粗糙的圆形轨道顶端A由静止滑下,到达底端B的速度为v1,克服摩擦力做功为W1;第二次,同一小球从底端B以v2冲上圆形轨道,恰好能到达A点,克服摩擦力做功为W2,C为圆形轨道的中点,则下列说法正确的是

A. v1=v2

B. W1=W2

C. 小球第一次在B点对轨道的压力小于第二次在B点对轨道的压力

D. 小球第一次经过圆弧AC的过程中克服摩擦力做的功为W1

【答案】C

【解析】小球从A到B的过程,由动能定理得 mgh-W1=mv12.小球从B到A的过程,由动能定理得-mgh-W2=0-mv22.即mgh+W2=mv22,对比可得 v1<v2.故A错误.同理可知,小球经过轨道上同一点时,上滑时的速度大于下滑时的速度,上滑时所需要的向心力大于下滑时所需要的向心力,而向心力是由轨道的支持力和重力垂直于轨道的分力的合力提供,所以上滑时所受的支持力大于下滑时所受的支持力,则同一点上滑时所受的摩擦力大于下滑时所受的摩擦力,而上滑与下滑两个过程路程相等,所以有W1<W2.故B错误.由上分析知,小球第一次在B点所受的支持力小于第二次在B点所受的支持力,由牛顿第三定律可知小球第一次在B点对轨道的压力小于第二次在B点对轨道的压力故C正确.从A到C的过程中小球所受的摩擦力的平均值小于从C到B的过程中摩擦力的平均值,所以从A到C的过程中克服摩擦力做功小于从C到B的过程中克服摩擦力做功,则小球第一次经过圆弧AC的过程中克服摩擦力做的功小于 W1.故D错误.故选C.

练习册系列答案
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【题目】带电微粒的电荷量的值不可能的是下列的(  )

A. 4×10-17 CB. -6.4×10-19 CC. -1.6×10-19 CD. 2.4×10-19 C

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【题目】如图甲所示是一种交警测速的工作示意图B 为能发射超声波的固定小盒子, 工作时小盒子 B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲脉冲被运动的物体反射后又被 B 盒接收,从 B 盒发射超声波开始计时,经时间 Δt0 再次发射超声波脉冲,图乙是连 续两次发射的超声波的位移时间图象,则下列说法正确的是:( )

A. 超声波的速度为

B. 超声波的速度为

C. 物体的平均速度为:

D. 物体的平均速度为:

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【题目】中国海警编队依法对一艘非法进人中国钓鱼岛 领海的船只进行维权执法.在执法过程中,发现非法船 只位于图1中的A处,预计在80 s的时间内将到达图1 的C处,海警执法人员立即调整好航向,沿直线BC由静止出发恰好在运动了80 s后到达C处,而此时该非 法船只也恰好到达C处,我国海警立即对该非法船只进行了驱赶。非法船只一直做匀速直线运动且AC与BC距离相等,我国海警船运动的图象如图所示。

(1)B、C间的距离是多少?

(2)若海警船加速与减速过程的加速度仍保持原来的大小不变.海警船从B处由静止开始若以最短时问准确停在C处,求需要加速的时间。

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【题目】飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析。飞行时间质谱仪主要由脉冲阀、激光器、加速电场、偏转电场和探测器组成,探测器可以在轨道上移动以捕获和观察带电粒子。整个装置处于真空状态。加速电场和偏转电场电压可以调节,只要测量出带电粒子的飞行时间,即可以测量出其比荷。如图所示,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生不同价位的离子,自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区,到达探测器。已知加速电场ab板间距为d,偏转电场极板M、N的长度为L1,宽度为L2。不计离子重力及进入a板时的初速度。

(1)设离子的比荷为k(k=q/m),当a、b间的加速电压为U1,在M、N间加上适当的电压U2,试求离子进入偏转电场时的初速度v;以及探测器偏离开中线的距离y。

(2)当a、b间的电压为U1时,在M、N间加上适当的电压U2,离子从脉冲阀P喷出到到达探测器的全部飞行时间为t。请推导出离子比荷k的表达式。

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【题目】如图1所示,热电子由阴极飞出时的初速忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0。电容器板长和板间距离均为L=20.0 cm,下极板接地。电容器右端到荧光屏的距离也是L=20.0 cm。在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如图2所示。(每个电子穿过平行板的时间极短,可以认为电压是不变的)求:

(1)电子从加速电场飞出时的速度?

(2)在t=0.06 s时,电子从电容器右侧飞出时的竖直分位移?

(3)在t=0.06 s时刻,电子打在荧光屏上的何处?

(4)荧光屏上有电子打到的区间有多长?

(5)屏上的亮点如何移动?

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【题目】如图1所示,水平放置的平行金属板A、B间距为d=20 cm,板长L=30 cm,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于A、B中间,距金属板右端x=15 cm处竖直放置一足够大的荧光屏。现在A、B板间加如图2所示的方波形周期电压,有大量质量m=1.0×10–7 kg、电荷量q=2.0×10–2 C的带正电粒子以平行于金属板的速度v0=1.0×104 m/s持续射向挡板。已知U0=1.0×102 V,粒子重力不计。求:

(1)粒子在电场中的运动时间;

(2)t=0时刻进入的粒子离开电场时在竖直方向的位移;

(3)撤去挡板后荧光屏上的光带宽度。

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【题目】质量分别为的甲、乙两球,在离地相同高度处,同时由静止开始下落,由于空气阻力的作用,两球到达地面前经时间分别到达稳定速度,已知空气阻力大小f与小球的下落速率v成正比,即(k>0),且两球的比例常数k完全相同,两球下落的v-t关系如图所示,下落说法正确的是

A.

B.

C. 释放瞬间甲球的加速度较大

D. 时间内两球下落的高度相等

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【题目】如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m0的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量为m(m<m0)的小球从槽高h处开始自由下滑,下列说法正确的是(  )

A. 在以后的运动过程中,小球和槽的水平方向动量始终守恒

B. 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功

C. 全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒,且水平方向动量守恒

D. 小球被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,但小球不能回到槽高h

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