【题目】如图所示,一个小球从高处自由下落到达轻质弹簧顶端A处起,弹簧开始被压缩。在小球与弹簧接触,到弹簧被压缩到最短的过程中,关于小球的动能、重力势能,弹簧的弹性势能的说法中正确的是
A. 小球的动能先增大后减小
B. 小球的动能一直在减小
C. 小球的重力势能逐渐减小,弹簧的弹性势能逐渐增加
D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和逐渐增加
【答案】AC
【解析】
AB.小球刚接触弹簧时,弹簧形变量较小,弹力小于重力,对小球而言受重力和弹力作用,合力方向向下,故小球先向下做加速运动;当弹力大于重力时,合力向上,则小球做减速运动,则小球的动能先增加后减小,故A正确;B错误;
C.由于将弹簧压缩至最低的过程中,小球一直在向下运动,相对地面的高度是越来越小,故重力势能一直减小,而小球接触弹簧至弹簧压缩最低点的过程中弹簧的形变量越来越大,弹性势能也越来越大,故C正确;
D.因为整个过程中忽略阻力,只有重力和弹力做功,满足系统机械能守恒,即小球的动能与重力势能及弹簧的弹性势能之和不变,而在小球压缩弹簧的过程中,小球的动能先增大后减少,所以小球的重力势能和弹簧的之和先减小后增大。故D错误。
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【题目】如图所示一半径为R、由透明介质制成的球体,左侧有一沿竖直方向且与球体相切的墙面,图中过圆心的水平线段为球体的直径,在该直径的最右侧S点沿不同的方向发射出两束光,其中射到A点的光经折射后垂直于墙面到达M点,而射到B点的光恰好在球体的表面发生全反射,∠OSA=30°.求:
(ⅰ)该透明介质的折射率;
(ⅱ)S点发出的光在传播过程中,经过SA与AM所用的时间的比值;
(ⅲ)B点到SO的距离.
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【题目】用半导体材料制成热敏电阻,在温度升高时,电阻会迅速减小,如图所示,将一热敏电阻接入电路中,接通开关后,经过一段时间会观察到( )
A. 电流表示数不变 B. 电流表示数减小
C. 电压表示数增大 D. 电压表示数减小
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【题目】如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=L,在O点放置一个粒子源,可以向各个方向发射某种带负电粒子。已知粒子的比荷为,发射速度大小都为v0=.设粒子发射方向与OC边的夹角为θ,不计粒子间相互作用及重力。对于粒子进入磁场后的运动,下列说法正确的是( )
A. 当时,粒子将从AC边射出
B. 所有从OA边射出的粒子在磁场中运动时间相等
C. 随着角的增大,粒子在磁场中运动的时间先变大后变小
D. 在AC边界上只有一半区域有粒子射出
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【题目】如图所示,在平面直角坐标系xoy的一、二象限内,分别存在以虚线OM为边界的匀强电场和匀强磁场。匀强电场方向沿y轴负方向,匀强磁场方向垂直于xoy平面向里,虚线OM与x轴负方向成45°角。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标原点O处以速度v0沿x轴正方向运动,粒子每次到x轴将反弹,每次反弹水平分速度不变、竖直分速度大小均减为反弹前的倍、方向相反。电场强度大小为,磁感应强度大小为,求:
(不计粒子重力,题中各物理量单位均为国际单位,计算结果可用分式表示)
(1)带电粒子在磁场中运动的时间;
(2)带电粒子最后一次经过OM时的位置坐标;
(3)带电粒子从最后一次经过OM时开始,沿电场方向运动的总路程。
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【题目】某实验小组用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)某同学按照正确操作得到纸带如图2所示,其中O是起始点,M、N、P为从合适位置开始选取的连续点中的三个点,打点频率为50 Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到M、N、P各点的距离,并记录在图中,重物的质量为m=0.1 kg,重力加速度g=9.80 m/s2。根据图上所得的数据,应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律较为简便;
(2)从O点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量为ΔEp=______________J,其动能的增加量为ΔEk=_____________J(结果保留三位有效数字);
(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度x,则以v2为纵轴、x为横轴画出的图象是下图中的________。
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【题目】如图所示,长为4m的水平轨道AB,与半径为R=0.5m的竖直的半圆弧轨道BC在B处相连接,有﹣质量为2kg的滑块(可视为质点),在水平向右、大小为14N的恒力F作用下,从A点由静止开始运动到B点,滑块与AB间的动摩擦因数为μ=0.25,BC 间粗糙,取g=10m/s2.求:
(1)滑块到达B处时的速度大小;
(2)若到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并洽好能到达最高点C,则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少?
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【题目】如图所示,A、B两球质量相等,A球用不能伸长的轻绳系于O点,B球用轻质弹簧系于O′点,O、O′点在同一水平面上。分别将A、B球拉到与悬点等高处,使绳和弹簧均处于水平位置,弹簧处于自然状态,将两球分别由静止开始释放,当两球达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水平面上,则( )提示:B球下降时,弹簧被拉长了
A. 两球到达各自悬点的正下方时,两球动能相等
B. 两球到达各自悬点的正下方时,A球动能较大
C. 两球到达各自悬点的正下方时,B球动能较大
D. 两球到达各自悬点的正下方时,A球损失的重力势能较多
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【题目】如图所示为“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。
某同学的实验步骤如下:
①用天平测量并记录物块和拉力传感器的总质量M;
②调整长木板和滑轮,使长木板水平且细线平行于长木板;
③在托盘中放入适当的砝码,接通电源,释放物块,记录拉力传感器的读数F1,根据相对应的纸带,求出加速度a1;
④多次改变托盘中砝码的质量,重复步骤③,记录传感器的读数Fn,求出加速度an。
请回答下列问题:
(1)图乙是某次实验得到的纸带,测出连续相邻计时点O、A、B、C、D之间的间距为x1、x2、x3、x4,若打点周期为T,则物块的加速度大小为a=________________(用x1、x2、x3、x4、T表示)。
(2)根据实验得到的数据,以拉力传感器的读数F为横坐标、物块的加速度a为纵坐标,画出a-F图线如图丙所示,图线不通过原点的原因是____________,图线斜率的倒数代表的物理量是__________。
(3)根据该同学的实验,还可得到物块与长木板之间动摩擦因数μ,其值可用M、a-F图线的横截距F0和重力加速度g表示为μ=____________,与真实值相比,测得的动摩擦因数__________(填“偏大”或“偏小”)。
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