【题目】如图所示,在绝缘的斜面上方,存在着匀强电场,电场方向平行于斜面向上,斜面上的带电属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动。已知金属块在移动的过程中,力F做功32J,金属块克服电场力做功8J,金属块克服摩擦力做功16J,重力势能增加18J,则在此过程中
A. 金属块的动能减少10J
B. 系统的电势能增加24J
C. 金属块的机械能减少24J
D. 系统的重力势能与电势能之和增加26J
【答案】AD
【解析】
在金属块移动的过程中,重力、拉力、电场力和摩擦力做功,总功等于动能的变化,根据动能定理分析动能的增加量.金属块克服电场力做功8.0J,知电势能的增加量.拉力、电场力和摩擦力三力做功的总和等于机械能的变化量.根据功能关系进行分析.
在金属块移动的过程中,外力F做功为32J,电场力做功为-8.0J,摩擦力做功为-16J,重力做功-18J,则总功为W=32J-8.0J-16J-18J=-10J,根据动能定理得知,动能减少10 J.故A正确;金属块克服电场力做功8.0J,则电势能增加8J.故B错误;外力、电场力和摩擦力做的总功为8J,根据功能关系得知,机械能增加8J.故C错误;重力势能增加18J,电势能增加8J,则系统的重力势能与电势能之和增加18J+8J=26J.故D正确。故选AD。
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【题目】经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”.“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体.如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1:m2=3:2.则可知
A. m1、m2做圆周运动的角速度之比为3:2
B. m1、m2做圆周运动的向心力之比为1:1
C. m1、m2做圆周运动的半径之比为3:2
D. m1、m2做圆周运动的线速度之比为2:3
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【题目】(6分)某实验小组用图甲所示装置“探究功与物体速度变化的关系”。
(1)为平衡小车运动过程中受到的阻力,应该采用下面所述方法中的 (填入选项前的字母代号)。
A.逐步调节木板的倾斜程度,让小车能够自由下滑 |
B.逐步调节木板的倾斜程度,让小车在橡皮条作用下开始运动 |
C.逐步调节木板的倾斜程度,给小车一初速度,让拖着纸带的小车匀速下滑 |
D.逐步调节木板的倾斜程度,让拖着纸带的小车自由下滑 |
(2)图乙是该实验小组在实验过程中打出的一条纸带,已知打点计时器连接的电源的频率为50Hz,则橡皮筋恢复原长时小车的速度为 m/s(结果保留3位有效数字)。
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【题目】如图所示为小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向以角速度ω匀速转动。线圈的匝数为n、电阻为r,外接电阻为R,A为交流电流表。线圈从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始转过60°时的感应电流为I。下列说法中正确的有
A. 电流表的读数为2I
B. 转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为
C. 线圈转动一周的过程中,电阻R产生的热量为
D. 从图示位置开始转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量为
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【题目】有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶,在水平面内做匀速圆周运动。图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h。如果增大高度h,则下列关于摩托车说法正确的是( )
A. 对侧壁的压力FN增大
B. 做圆周运动的周期T不变
C. 做圆周运动的向心力F增大
D. 做圆周运动的线速度增大
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【题目】如图,在金属导轨MNC和PQD中,MN与PQ平行且间距为L=1 m,MNQP所在平面与水平面夹角α=37°.N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值R=10 Ω的电阻.光滑直导轨NC和QD在同一水平面内,与NQ的夹角均为θ=53°.ab棒的初始位置在水平导轨上与NQ重合.ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止.金属棒ab和ef质量均为m=0.5 kg,长均为L=1 m.空间有竖直方向、磁感应强度B=2 T的匀强磁场(图中未画出).两金属棒与导轨保持良好接触,ef棒的阻值R=10 Ω,不计所有导轨和ab棒的电阻.假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.忽略感应电流产生的磁场.若ab棒在拉力F的作用下,以垂直于NQ的速度v1=1 m/s在水平导轨上向右匀速运动,且运动过程中ef棒始终静止(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).
(1)求金属棒ab运动到x=0.3 m处时,经过ab棒的电流大小;
(2)推导金属棒ab从NQ处运动一段距离x过程中拉力F与x的关系式;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2=2 m/s在水平导轨上向右匀速运动,在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止.求此状态下磁感应强度B的最大值(此问结果可只保留一位有效数字).
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【题目】如图所示,位于竖直平面上的半径为R的圆形光滑绝缘轨道,其上半部分处于竖直向下、场强为E的匀强电场中;下半部分处于水平向里的匀强磁场中。质量为m,带正电荷量为q的小球,从轨道水平直径的M端由静止释放,若小球第一次通过最低点时对轨道的压力为零,求:
(1)磁感应强度B的大小及运动过程中小球对轨道最低点的最大压力;
(2)若要小球在圆形轨道内作完整的圆周运动,小球从轨道水平直径的M端下滑所需的最小速度。
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【题目】我国“天宫一号”圆满完成相关科学实验,于2018年“受控”坠落。若某航天器变轨后仍绕地球做匀速圆周运动,但动能增大为原来的4倍,不考虑航天器质量的变化,则变轨后,下列说法正确的是( )
A. 航天器的轨道半径变为原来的1 / 4
B. 航天器的向心加速度变为原来的4倍
C. 航天器的周期变为原来的1 / 4
D. 航天器的角速度变为原来的4倍
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【题目】如图甲所示,某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律,悬线下吊着磁铁A,A下端吸着一个小铁球,B是固定挡板,测出静止时球离开地面的高度,悬点O到球的距离L,将球拉离竖直位置到某一位置,悬线拉直,用米尺测出此时球与尺的接触点离天花板的高度,释放小球,让小球与磁铁一起做圆周运动,到最低点时磁铁与挡板碰撞后小球由于惯性继续向前做平抛运动,测出小球做平抛运动的水平位移x,已知当地的重力加速度为g。
(1)磁铁与挡板碰撞前的一瞬间速度的大小为_______________。
(2)要验证竖直圆周运动是否机械能守恒,只要验证等式_________成立即可。
(3)若实验测得重力势能的减少量总是大于动能的增加量,导致这一结果的原因可能有(写出一个原因即可)_____________________。
(4)改变小球开始释放的高度,记多组释放点距天花板的高度和小球做平抛运动水平位移x,建立恰当的坐标系,在坐标纸上描点作图,得到如乙图所示的图象,根据实验原理可知图乙代表的是_____________。
A.图像 B.图像 C. 图像 D.图像
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