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【题目】(1)科学家发现,除了类似太阳系的恒星-行星系统,还存在许多双星系统,通过对它们的研究,使我们对宇宙有了较深刻的认识。双星系统是由两个星体构成,其中每个星体的线度(直径)都远小于两星体间的距离,一般双星系统距离其它星体很远,可以当做孤立系统处理。已知某双星系统中每个星体的质量都是M0,两者相距L,它们正围绕两者连线的中点做匀速圆周运动,引力常量为G。
①求该双星系统中每个星体的线速度大小v;
②如果质量分别为m1和m2的质点相距为r时,它们之间的引力势能的表达式为,求该双星系统的机械能。
(2)微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性。对于氢原子模型,因为原子核的质量远大于电子质量,可以忽略原子核的运动,形成类似天文学中的恒星-行星系统,记为模型Ⅰ。另一种模型认为氢原子的核外电子并非绕核旋转,而是类似天文学中的双星系统,核外电子和原子核依靠库仑力作用使它们同时绕彼此连线上某一点做匀速圆周运动,记为模型Ⅱ。假设核外电子的质量为m,氢原子核的质量为M,二者相距为r,静电力常量为k,电子和氢原子核的电荷量均为e。已知电荷量分别为+q1和-q2的点电荷相距为r时,它们之间的电势能的表达式为。
①模型Ⅰ、Ⅱ中系统的能量分别用EⅠ、 EⅡ表示,请推理分析,比较EⅠ、 EⅡ的大小关系;
②模型Ⅰ、Ⅱ中电子做匀速圆周运动的线速度分别用vⅠ、vⅡ表示,通常情况下氢原子的研究采用模型Ⅰ的方案,请从线速度的角度分析这样做的合理性。
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【题目】由自由落体运动验证机械能守恒定律,若实验中所用重物的质量m=1㎏,交流电源频率为50Hz,打出的纸带如图所示,O点为纸带上打下的第一点,O、A、B、C、D为相邻的几点。测得OA=0.78cm、OB=1.79 cm、OC=3.14 cm、OD=4.90 cm,查出当地的重力加速度g=9.80m/s2,则打点计时器的打点时间间隔为_____s,重物在B点时的速度vB=_______m/s。从O到运动至B点的过程中,重物的重力势能减少量是___________J。(后两空均保留两位有效数字)
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【题目】关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A.速度越大,加速度越大
B.速度为零,加速度一定为零
C.速度变化越快,加速度越大
D.速度变化量越大,加速度越大
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【题目】如图所示,在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车,车上有一个质量m=1.9kg的木块,木块距小车左端6m(木块可视为质点),车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶.一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=179m/s的初速度水平向左飞来,瞬间击中木块并留在其中,最终木块刚好不从车上掉下来.求:
(1)子弹射入木块后的共同速度为v1;
(2)木块与平板之间的动摩擦因数μ(g=10m/s2)
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【题目】如图所示,分界线MN左侧存在平行于纸面水平向右的有界匀强电场,右侧存在垂直纸面向里的有界匀强磁场。电场强度E=200N/C,磁感应强度B=1.0T。一质量m=2.0×10-12kg、电荷量q=+1.0×10-10C的带电质点,从A点由静止开始在电场中加速运动,经t1=2.0×10-3 s,在O点处沿垂直边界的方向射入磁场,在磁场中做匀速圆周运动。不计带电质点所受重力及空气阻力。求:
(1)粒子进入磁场区域后到第一次经过分界线MN的运动过程中离O点的最大距离;
(2)粒子从A点由静止出发至进入磁场区域后第一次经过分界线MN所用的总时间;(保留2位有数数字)
(3)粒子从A点由静止出发至第三次经过分界线MN所通过的总路程。
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【题目】(1)某实验小组在探究弹簧的劲度系数与其长度、粗细和制作弹簧所用钢丝直径的关系之前,对弹簧进行一些相关测量,如图所示。
①用刻度尺测整根弹簧的自由长度如图甲所示,该长度的测量值为_______cm。
②用螺旋测微器测钢丝的直径如图乙所示,该直径的测量值为________mm。
(2)研究性学习小组的同学们用如图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r。实验室提供的器材如下:电压表,电阻箱(阻值范围0~999.9);开关、导线若干。
①请根据图甲所示的实物电路图,在虚线框内画出该电路的电路图。______
②某同学开始做实验,先把变阻箱阻值调到最大,再接通开关,然后逐次改变电阻箱接入电路的阻值R,读取与R对应的电压表的示数U,并将相应的数据转化为坐标点描绘在了U-U/R图中。请将图丙、丁中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在下图所示的坐标系中,并画出U-U/R图线;______
③根据下图中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=_____V,内电阻测量值r =______Ω。(保留3位有效数字)
④对图中所绘图线与横轴交点的横坐标值的分析,下面说法正确的是_________(选填选项前的字母)。
A.表示该电路的短路电流值
B.大于此电路状态下通过电阻箱的电流值
C.等于此电路状态下通过电阻箱的电流值
D.小于此电路状态下通过电池组的电流值
⑤不同小组的同学分别用不同的电池组(均由同一规格的两节干电池串联而成)完成了上述的实验后,发现不同小组的电池组的电动势基本相同,只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究,对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系,以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想,并分别画出了如图所示的P-R和P-U图象。若已知乙电池组的内电阻较大,则下列各图中可能正确的是____(选填选项下面的字母)。
某研究性学习小组利用下图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如下图所示的R~1/I图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到E=______V,r=______Ω。
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【题目】关于功的概念,下列说法中正确的是:( )
A. 力对物体做功多,说明物体的位移一定大
B. 物体做功越多,物体的能量就越大
C. 外力对物体不做功,说明物体没有能量
D. 物体发生了位移,不一定有力对它做功
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