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【题目】如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,ABCD是圆环相互垂直的两条直径,CD两点与圆心O等高。一个质量为m的光滑小球套在圆环上,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P点,P点在圆心O的正上方处,小球位于最高点A且静止时恰好对圆环无作用力,现让小球从最高点A由静止开始沿顺时针方向下滑,已知弹簧的原长为R,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g。下列说法正确的是(  )

A.弹簧的劲度系数为k

B.小球运动到D点时的速度大小为

C.小球在最低点B时对圆环的压力大小为3mg

D.小球运动到B点时的速度大小为2

【答案】AD

【解析】

A.由小球位于最高点A且静止时恰好对圆环无作用力且弹簧原长为R可得

解得

A正确;

B.如果小球在A点与D点的弹性势能相等,由能量守恒可得

小球运动到D点时,弹簧的弹力为

说明小球在A点与D点的弹性势能不相等,则小球达到D点的速度不为,故B错误;

CD.由题可知,小球在AB两点时弹簧的形变量相等,弹簧的弹性势能相等,根据系统的机械能守恒得

解得

B点有

小球在AB两点时弹簧的形变量相等,则弹力大小相等,则有

解得

由牛顿第三定律可知,小球在最低点B时对圆环的压力大小为4mg,故C错误,D正确。

故选AD

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,MNPQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MPMN。导轨平面与水平面间的夹角MP接有电阻R。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B。将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻也为R,其余电阻均不计。现用与导轨平行的恒力沿导轨平面向上拉金属棒,使金属棒从静止开始沿导轨向上运动,金属棒运动过程中始终与MP平行。当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cdMP的距离为s。已知重力加速度为g,求:

(1)金属棒开始运动时的加速度大小;

(2)金属棒达到的稳定速度;

(3)金属棒从静止开始运动到cd的过程中,电阻R上产生的热量。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在0≤xa的区域I内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,在x>a的区域II内有垂直于纸面向外的匀强磁场,它们的磁感应强度均为B0,磁场边界与x轴交于P点。一质量为m,电荷量为qq>0)的粒子沿x轴从原点O水平射入磁场。当粒子射入速度不大于时,粒子在磁场中运动的时间都相等。不计重力

1)求速度v0的大小;

2)若粒子射入速度的大小为2 v0,求粒子两次经过边界到P点距离的比值。(结果可带根号)

3)若调节区域II磁场的磁感应强度大小为λB0,使粒子以速度nv0n>1)从O点沿x轴射入时,粒子均从O点射出磁场,求nλ满足的关系。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置,间距为1=1m,cd间、de间、cf间分别接着阻值为R=10Ω的电阻。一阻值为R=10Ω的导体棒ab以速度v=4m/s匀速向左运动,导体棒与导轨接触良好;导轨所在平面存在磁感应强度大小为B=0.5T,方向竖直向下的匀强做场。下列说法中正确的是

A. 导体棒中电流的流向为由ba

B. cd两端的电压为1V

C. fe两端的电压为1V

D. ab两端的电压为2V

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量相同的两物体AB用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧,连接物体A的细线与斜面C平行,物体BA处于同一水平高度,此时物体A恰好静止在倾角为37°的斜面C上.某时刻剪断细线,使物体AB开始运动,C仍然静止.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,sin 37°=0.6cos 37°=0.8g=10 m/s2,则在剪断细线后(  )

A.物体AB运动到水平面的时间相等

B.A的加速度大小为2 m/s2

C.A受到的摩擦力与剪断细线前相同

D.地面对C的摩擦力比剪断细线前大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,倾角为α的光滑导轨上接入一定值电阻,是边长都为L的两正方形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上,区域中磁场的磁感应强度为B1,恒定不变,区域中磁感应强度随时间B2=ktk>0)变化,一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域垂直地跨放在两导轨上,并恰能保持静止,不计导轨电阻,则下列说法正确的是(

A.通过金属杆的电流大小为

B.通过金属杆的电流方向是从ab

C.定值电阻的阻值为

D.定值电阻的阻值为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数μ,提供的器材有:带定滑轮的长木板,有凹槽的木块,质量为20 g的钩码若干,打点计时器,电源,纸带,细线等.实验中将部分钩码悬挂在细线下,剩余的钩码放在木块的凹槽中,保持长木板水平,利用打出的纸带测量木块的加速度.

(1) 正确进行实验操作,得到一条纸带,从某个清晰的打点开始,依次标注0123456,分别测出位置0到位置3、位置6间的距离,如图乙所示.已知打点周期T0.02 s,则木块的加速度a________m/s2.

(2) 将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端,改变悬挂钩码的总质量m,测得相应的加速度a作出am图象如图丙所示.已知当地重力加速度g9.8 m/s2,则木块与木板间动摩擦因数μ________(保留两位有效数字)μ的测量值________(选填大于”“小于等于”)真实值,原因是________________________(写出一个即可)

(3) 实验中________(选填需要不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列说法正确的是________

A. 狭义相对论认为,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,光速与光源、观察者间的相对运动无关

B. 电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短

C. 分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距

D. 如图1所示,ab两束光以不同的入射角由玻璃射向真空,结果折射角相同,则在玻璃中a光的全反射临界角大于b光的全反射临界角

E. 如图2所示,偏振片P的透振方向为竖直方向,沿与竖直方向成45°角振动的偏振光照射到偏振片P上,在P的另一侧能观察到透射光

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在科学研究中,可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制。在如图所示的平面坐标系xOy内,以坐标原点O为圆心,半径为d的圆形区域外存在范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的粒子从P(0d)点沿y轴正方向射入磁场,当入射速度为v0时,粒子从a处进入无场区射向原点O,不计粒子重力。求:

(1)磁场的磁感应强度B的大小

(2)粒子离开P点后经多长时间第一次回到P

(3)若仅将入射速度变为3v0,则粒子离开P点后运动多少路程经过P

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