【題目】在一個水平面上建立x軸,在過原點O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個勻強電場,場強大小E=6.0×105 N/C,方向與x軸正方向相同,在原點O處放一個質(zhì)量m=0.01 kg帶負(fù)電荷的絕緣物塊,其帶電荷量q= -5×10-8 C.物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,給物塊一個沿x軸正方向的初速度v0=2 m/s.如圖所示.試求:
(1)物塊沿x軸正方向運動的加速度;
(2)物塊沿x軸正方向運動的最遠(yuǎn)距離;
(3)物體運動的總時間為多長?
【答案】(1)5 m/s2 (2)0.4 m (3)1.74 s
【解析】帶負(fù)電的物塊以初速度v0沿x軸正方向進(jìn)入電場中,受到向左的電場力和滑動摩擦力作用,做勻減速運動,當(dāng)速度為零時運動到最遠(yuǎn)處,根據(jù)動能定理列式求解;分三段進(jìn)行研究:在電場中物塊向右勻減速運動,向左勻加速運動,離開電場后勻減速運動.根據(jù)運動學(xué)公式和牛頓第二定律結(jié)合列式,求出各段時間,即可得到總時間。
(1)由牛頓第二定律可得 ,得
(2)物塊進(jìn)入電場向右運動的過程,根據(jù)動能定理得:。
代入數(shù)據(jù),得:s1=0.4m
(3)物塊先向右作勻減速直線運動,根據(jù):,得:t1=0.4s
接著物塊向左作勻加速直線運動:。
根據(jù): 得
物塊離開電場后,向左作勻減速運動:
根據(jù): 解得
物塊運動的總時間為:
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【題目】恢復(fù)系數(shù)是反映碰撞時物體形變恢復(fù)能力的參數(shù),它只與碰撞物體的材料有關(guān),兩物體碰撞后的恢復(fù)系數(shù)為,其中v1 、 v2分別為質(zhì)量為m1和m2的物體碰撞前的速度,u1 、 u2分別為質(zhì)量為m1和m2的物體碰撞后的速度。某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置測定質(zhì)量為m1和m2的物體碰撞后的恢復(fù)系數(shù)。
實驗步驟如下:
①將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上,用來記錄實驗中質(zhì)量為m1和m2的兩球與木條的撞擊點;
②將木條豎直放在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸,讓質(zhì)量為m1的入射球從斜軌上A點由靜止釋放,摘擊點為B′;
③將木條向右平移到圖中所示位置,質(zhì)量為m1的入射球仍從斜軌上的A點由靜止釋放,確定撞擊點;
④質(zhì)量為m2(m1> m2)的球靜止放置在水平槽的末端,將質(zhì)量為m1的入射球再從斜軌上A點由靜止釋放,確定兩球相撞后的撞擊點;
⑤目測得B′與撞擊點N、P、M的高度差分別為h1、h2、h3。
(1)利用實驗中測量的數(shù)據(jù)表示兩小球碰撞后的恢復(fù)系數(shù)為e =___________________ 。
(2)若再利用天平測量出兩小球的質(zhì)量為m1、m2,則滿足_____________________表示兩小球碰撞前后動量守恒;若滿足_____________________表示兩小球碰撞前后機械能守恒。
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【題目】(多選)科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚,再利用氘和氚的核反應(yīng)獲得能量,核反應(yīng)方程分別為X+Y→
A. X是中子 B. Y的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6
C. 兩個核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損 D. 氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)
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【題目】靜止在勻強磁場中的放射性原子核X衰變?yōu)閮蓚粒子和,衰變后粒子的運動速度與磁場垂直粒子和的軌道半徑之比,周期之比.已知該衰變過程中的質(zhì)量虧損為,假定衰變過程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化成粒子的動能,光速為,求:
(1)粒子和的電荷數(shù)之比;
(2)粒子和的質(zhì)量之比;
(3)原子核X的電荷數(shù)Z和質(zhì)量數(shù)A;
(4)粒子的動能.
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【題目】下列說法正確的是
A.盧瑟福實驗中發(fā)現(xiàn)許多粒子被金箔大角度散射,這表明粒子很難進(jìn)人金箔原子內(nèi)部
B.衰變中產(chǎn)生的射線是原子核外電子掙脫原子核束縛之后形成的電子束
C.通過化學(xué)反應(yīng)無法改變放射性元素的半衰期
D.比結(jié)合能較小的原子核不穩(wěn)定,容易發(fā)生裂變
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【題目】關(guān)于核子結(jié)合成原子核,下列說法中正確的是( )
A.原子核內(nèi)的核子間均存在核力
B.原子核內(nèi)的質(zhì)子間均存在核力和庫侖力
C.當(dāng)個核子靠近到核力作用的范圍而結(jié)合為原子核時,其間“勢能”一定減小
D.對質(zhì)子數(shù)較多的原子核,其中的中子起到增加核力、維系原子核穩(wěn)定的作用
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【題目】如圖所示為兩組平行金屬板,一組豎直放置,一組水平放置,距水平放置的金屬板右側(cè)L2處,有一個豎直放置的熒光屏.今有一質(zhì)量為m的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點,經(jīng)電壓加速后通過B點進(jìn)入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間,若電子從兩塊水平平行板的正中間射入,且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出,A、B分別位于兩塊水平板的中線上,求:
(1)電子通過B點時的速度大小;
(2)右側(cè)平行金屬板的長度L1;
(3)電子穿出右側(cè)平行金屬板時的動能.
(4)電子束打在屏上的位置到屏中心間的距離.
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【題目】“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖1所示,采用重物自由下落的方法:
(1)實驗中,下面哪種測量工具是必需的_____.
A.天平 B.直流電源 C.刻度尺 D.秒表
(2)已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.80m/s2,所用重物的質(zhì)量為200g,實驗中選取一條符合實驗要求的紙帶如圖2所示,0為紙帶下落的起始點,A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點.計算B點瞬時速度時,甲同學(xué)用v=2gxOB,乙同學(xué)用vB=,其中所選方法正確的是_____(選填“甲”或“乙”)同學(xué);根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O運動到B點時動能的增加量等于_____J,重力勢能減少量等于_____J(計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
(3)實驗中,發(fā)現(xiàn)重物減少的勢能總是大于重物增加的動能,造成這種現(xiàn)象的主要原因是_____.
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【題目】如圖,與水平面夾角=37°的斜面和半徑R=1.0m的光滑圓軌道相切于B點,且固定于豎直平面內(nèi)。質(zhì)量m=0.5kg的滑塊從斜面上的A點由靜止釋放,經(jīng)B點后沿圓軌道運動,通過最高點C時軌道對滑塊的彈力為滑塊重力的5.4倍。已知A、B兩點間的高度差h=6.0m。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)滑塊在C點的速度大小vC;
(2)滑塊在B點的速度大小vB;
(3)滑塊在A、B兩點間克服摩擦力做功Wf。
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