科目: 来源:黄冈重点作业 高三物理(下) 题型:038
质量为2.0kg、长为1.0m、高为0.50m的木箱M放在水平地面上,上表面是光滑的.下表面与水平面间的动摩擦因数为0.25.在木箱的上表面的右边缘放一个质量为1.2kg的小金属块m(可以看成质点),如图所示.用一个大小为0.9N的水平恒力F使木箱向右运动,经过3s撤去恒力F,木箱最后停止在水平地面上.求:
(1)水平恒力F对木箱所做的功.(g=10m/)
(2)木箱停止后,小金属块落地点距木箱左边缘的水平距离.
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一位同学的家住在一座25层的高楼内,他每天乘电梯上楼,经过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后的运动速度符合图所示的规律,他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度.他将台秤放在电梯内,将重物放在台秤的托盘上,电梯从第一层开始启动,经过不间断地运行,最后停在最高层.在整个过程中,他记录了台秤在不同时间段内的示数,记录的数据如下表所示.但由于0~3.0s段的时间太短,他没有来得及将台秤的示数记录下来.假设在每个时间段内台秤的示数是稳定的,重力加速度g取10m/.
(1)电梯在0~3.0s时间段内台秤的示数应该是多少?
(2)根据测量的数据,计算该座楼房每一层的平均高度.
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下面一系列核反应是在恒星内部发生的:
P+→ →+e+ν
P+→ P+→
→++ν P+→+α
其中P为质子,α为α粒子,为正电子,ν为一种中微子.已知质子的质量为=1.672648×kg,α粒子的质量为=6.644929×kg,正电子的质量为=9.11×kg,中微子的质量可忽略不计,真空中的光速c=3.00×m/s.试计算该系列核反应完成后释放的能量.
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跳高运动员从地面起跳后上升到一定的高度,跃过横杆后落下,为了避免对运动员的伤害,在运动员落下的地方设置一片沙坑.某运动员质量为60.0kg,身高为1.84m.运动员从距地高度为1.90m的横杆上落下,设运动员开始下落的初速度为零.他的身体直立落地,双脚在沙坑里陷下去的深度为10cm,落地过程重心下落的高度为1.25m.忽略他下落过程受到的空气阻力.求:
(1)运动员在接触沙坑表面时的速度大小;
(2)沙坑对运动员平均阻力的大小.(重力加速度g取10m/)
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如图所示,一束强可见光照射到金属条的A处,发生了光电效应.
(1)各色光在空气中的波长范围见下表:
若该金属条的极限波长是0.5μm,用上表中的哪几种单色光照射这根金属条,能发生光电效应?
(2)设金属条左侧有一个方向垂直纸面向里、磁感强度为B且面积足够大的匀强磁场.涂有荧光材料的金属小球P(半径忽略不计)置于金属条的正上方,与A点相距为L,如图所示.当强光束照射到A点时发生光电效应,小球P由于受到光电子的冲击而发出荧光.在纸面内若有一个与金属条成θ角射出的荷质比为的光电子恰能击中小球P,求该光电子的速率v.
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如图所示,一束电子从y轴上的a点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,射入的速度为,电子的质量为m,电荷量为e.为了使电子束通过x轴上的b点,可在第一象限的某区域加一个沿y轴正方向的匀强电场,此电场的电场强度为E,电场区域沿y轴方向为无限长,沿x轴方向的宽度为s,且已知Oa=L,Ob=2s.求该电场的左边界与b点的距离.
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如图所示,在光滑水平面上静止两个木块A和B,A、B间用轻弹簧相连,已知=3.92kg,=1.0kg.一质量为=0.080kg的子弹以水平速度=100m/s射入木块A中且未穿出,子弹与木块A相互作用时间极短.求子弹射入木块后,弹簧的弹性势能最大值是多少.
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根据量子理论,光子的能量E和动量p之间的关系式为E=pc,其中c表示光速,由于光子有动量,照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强,这就是“光压”,用I表示.
(1)一台二氧化碳气体激光器发出的激光,功率为,射出的光束的横截面积为S.当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时,激光对物体表面的压力F=2p·N,其中p表示光子的动量,N表示单位时间内激光器射出的光子数.试用和S表示该束激光对物体产生的光压I.
(2)有人设想在宇宙探测中用光为动力推动探测器加速,探测器上安装面积极大、反射率极高的薄膜,并让它正对太阳.已知太阳光照射薄膜时每平方米面积上的辐射功率为1.35kW,探测器和薄膜的总质量为m=100kg,薄膜面积为4×,求此时探测器由于光照而获得的加速度大小.
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美国“罗斯福”号核动力航空母舰的动力来自核反应堆,其中主要的核反应方程式是:+→++
(1)在括号内填出前的系数( ).
(2)用、、分别表示、、核的质量,m表示中子的质量,则上述核反应过程中一个铀235核发生裂变产生的核能ΔE是多少?
(3)假设核反应堆的功率P=6.0×kW,若一个铀235核裂变产生的能量为2.8×J,则该航空母舰在海上航行一个月需要消耗多少千克铀235?(铀235的摩尔质量μ=0.235kg/mol,一月约为t=2.6×s,阿伏加德罗常数NA=6.0×,计算结果保留两位有效数字)
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科学家发现太空中的γ射线都是从很远的星球发射出来的.当γ射线爆发时,在数秒钟内所产生的能量,相当于太阳在过去一百亿年内所发出能量的总和的一千倍左右,大致相当于太阳质量全部亏损得到的能量.科学家利用超级计算机对γ射线的爆发状态进行了模拟,发现γ射线爆发是起源于一个垂死的星球“坍塌”的过程,只有星球“坍塌”时,才能释放这么巨大的能量.已知太阳光照射地球所需时间为t,地球公转周期为T,真空中的光速为c,万有引力恒量为G,试推算出一次γ射线爆发所产生的能量.
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