【题目】某电视台正在策划的“快乐向前冲"节目的场地设施,如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人(人可看作质点)运动,下方水面上漂浮着一个直径为2m海绵的圆盘,平台边缘与圆盘的高度差H=3.2m.选手抓住悬挂器,按动开关,在电动机的带动下,从平台边缘正上方A点沿轨道做初速度为零,加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动起动后2s悬挂器脱落.(重力加速度为g=10m/s2)
(1)求人随悬挂器水平运动的位移和悬挂器脱落时人的速率;
(2)若悬挂器脱落后,选手恰好落到圆盘的中心,求圆盘离平台水平距离L的大小;
(3)求选手落到圆盘时的速度大小及速度与竖直方向夹角的正切值。
【答案】(1)4m,4m/s;(2)6.2m;(3),
【解析】
(1)由题意可知悬挂器脱落前做匀加速直线运动,根据位移与时间的关系可知水平位移为:
悬挂器脱落时人的速率为:
(2)悬挂器脱落后选手做平抛运动,竖直方向有:
水平方向有:
代入数据解得,因为圆盘的直径时2m,若使选手恰好落到圆盘的中心,故圆盘左边缘离平台水平距离为:
(3)由(2)可知落到圆盘上的竖直速度为:
代入数据解得:,故选手落到圆盘时的速度大小:
设落下的速度与竖直方向的夹角为θ,正切值为:
答:(1)人随悬挂器水平运动的位移4m和悬挂器脱落时人的速率4m/s;
(2)若悬挂器脱落后,选手恰好落到圆盘的中心,圆盘离平台水平距离L=6.2m;
(3)选手落到圆盘时的速度大小为,速度与竖直方向夹角的正切值。
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【题目】用如图所示的装置验证牛顿第二定律。图中A、B为两个光电门,C为固定在凹槽上的遮光条。实验前(不挂钩码)左右移动小木块使凹槽能够在长木板上匀速运动。设遮光条的宽度为d,两光电门间的距离为x。实验时凹槽每次都从同一位置由静止释放,研究对象为凹槽(包括内部的砝码)及钩码组成的系统。
(1)将钩码逐个拿到凹槽中,记录每次所悬挂钩码的质量m1、m2、m3……,释放凹槽,测出对应的加速度a1、a2、a3……,则下列哪一图象能正确反映加速度a与悬挂钩码的重力mg之间的关系______。
(2)悬挂钩码的质量m保持不变,增加或减少槽内的砝码,测出每次对应的加速度,为了能直观反映在合外力一定的情况下,加速度与质量的关系,应做下列哪一图象______(M表示槽及槽内砝码的总质量)。
A.a-M B.a-m C.a- D.a-
(3)为了精确测量系统运动的加速度,甲同学固定光电门B,移动光电门A,然后释放凹槽,测出遮光条每次经过光电门A的时间t1。乙同学固定光电门A,移动光电门B,然后释放凹槽,测出遮光条每次经过光电门B的时间t2,两位同学根据图象求解系统的加速度。甲同学做出的图象应为下图中的______,乙同学做出的图象应为下图中的______。若甲同学所做图象的斜率的绝对值为k,则系统的加速度a=______。
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【题目】下列说法正确的是( )
A.发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构
B.在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,若从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越小
C.原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用
D.氢原子的核外电子,在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道,放出光子,电子的动能增加,原子的能级增大
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【题目】如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力,小车运动加速度a可由纸带求得.
(1)若实验仪器为电火花计时器,下列关于其工作电压判断正确的是_____.
A.交流电源6V B.直流电源6V C.交流电源220V D.直流电源220V
(2)图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出).已知打点计时器所使用电源的频率为50Hz,用毫米刻度尺测得:AB=0.60cm,AC=1.60cm,AD=3.00cm,AE=4.80cm,AF=7.00cm,AG=9.60cm.
根据上图可知,打下E点时小车的速度为_______m/s.小车的加速度为_______m/s2.(计算结果均保留两位有效数字)
(3)另一同学保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图丙,该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是___________.
(4)若实验中将小车换成滑块,将木板水平放置可测出滑块与木板间的动摩擦因数μ.要测出动摩擦因数μ,需要测量的物理量有_______;实验测得的动摩擦因数μ比真实值______(填“大”或“小”).
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【题目】如图所示,竖直正对的平行板电容器带等量异种电荷,带正电的右板与静电计相连,左板接地。假设两极板所带的电荷量不变,电场中P点固定一带正电的点电荷,下列说法正确的是( )
A.若仅将左板上移少许,则静电计指针偏角θ变小B.若仅将左板右移少许,则静电计指针偏角θ变大
C.若仅将左板上移少许,则P点电势升高D.若仅将左板右移少许,则P点处的点电荷电势能增大
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【题目】下列说法正确的是 .
A.无线网络信号能绕过障碍物传播到接收终端是利用了干涉原理
B.机械波在某种介质中传播,当波源的频率增大时,其传播速度不变
C.当观察者和波源间存在相对运动时一定能观察到多普勒效应现象
D.在双缝干涉实验中,同等条件下用紫光做实验比用红光做实验得到的条纹更窄
E.若把地球表面某单摆移到月球表面,共振曲线(振幅A随频率变化的图象)振幅最大值的横坐标将减小
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【题目】如图所示,小物块甲紧靠轨道BCD静置于光滑水平面上,轨道BCD由水平轨道CD及与CD相切于C的光滑圆弧轨道组成,圆弧轨道的半径为R。现将小物块乙(视为质点)从B点正上方到B点高度为R的P点由静止释放,乙从B点沿切线方向进入圆弧轨道,恰好不会从水平轨道CD的左端D点掉落。已知甲、乙以及轨道BCD的质量相同,乙与CD间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度大小为g。求:
(1)乙通过C点时的速度大小v1;
(2)CD的长度L以及乙在CD上滑行的时间t;
(3)在乙从B点开始滑到D点的时间内,轨道BCD的位移大小x。
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【题目】如图所示,左端封闭、右端开口的等臂U形玻璃管竖直放置,管内水银在左管内封闭一段长l0-15cm、温度为300K的空气柱,左右两管水银面高度差为h0=10cm,大气压强为75cmHg。
(i)在温度不变的条件下,需要从开口端加入多长的水银柱才能使左右管的水银面等高?
(i i)左右两管内水银面刚好相平后,即停止补充水银,并给左管的气体加热,当右管内水银面刚好上升到与管口齐平时,左管内气体的温度为多少?
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【题目】某载人宇宙飞船绕地球做圆周运动的周期为T,由于地球遮挡,宇航员发现有时间会经历“日全食”过程,如图所示已知地球的半径为R,引力常量为G,地球自转周期为T0,太阳光可看作平行光,则( )
A.宇宙飞船离地球表面的高度为2RB.一天内飞船经历“日全食”的次数为
C.宇航员观察地球的张角为60°D.地球的平均密度为
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