【題目】如圖所示,一小車靜止在水平面上,其天花板上的O點懸掛一根串聯(lián)著不同質量的A、B兩小球的細繩,其中M>m。若小車沿水平面以加速度a向右加速運動,問穩(wěn)定后OA繩、AB繩與豎直方向的夾角分別為多大?(小球不會碰到車壁)
【答案】arctan arctan
【解析】試題分析:以小球A為研究對象,受力分析根據(jù)豎直方向的平衡和水平方向的牛頓第二定律,結合即可求出OA繩與豎直方向的夾角,同理可求出AB繩與豎直方向的夾角。
設兩繩與豎直方向的夾角分別為θA和θB。以兩球整體為對象,受力如圖:
根據(jù)豎直方向的平衡和水平方向的牛頓第二定律有:
FAcosθA=(M+m)g
FAsinθA=(M+m)a
解得:tanθA= 即θA=arctan。
以B球為對象,受力如圖:
根據(jù)豎直方向的平衡和水平方向的牛頓第二定律有:
FBcosθB=mg
FBsinθB=ma
解得:tanθB= 即:θB=arctan。
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【題目】如圖所示是一種利用電磁原理制作的充氣泵的結構示意圖。其工作原理類似于打點計時器,當電磁鐵通入電流時,可吸引或排斥上部的小磁鐵,從而帶動彈性金屬片對橡皮碗下面的氣室施加力的作用,達到對外充氣的效果。請回答以下問題:
(1)當電流從電磁鐵的接線柱a流入時,發(fā)現(xiàn)吸引小磁鐵向下運動,則電磁鐵的上端為________極,小磁鐵的下端為________極。
(2)你認為這種充氣泵是利用直流電好,還是利用交流電好?答案:________
(3)纏繞電磁鐵用的鐵芯可分為硬磁性材料和軟磁性材料。硬磁性材料在磁場撤去后還會有很強的磁性,而軟磁性材料在磁場撤去后就沒有明顯的磁性了。你認為這種鐵芯最好用________材料制作。
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【題目】跳傘運動員從高空懸停的直升機上跳下,運動員沿豎直方向運動的vt圖像如圖所示,下列說法正確的是
A.運動員在0~10 s的平均速度小于10 m/s
B.15 s末開始運動員處于靜止狀態(tài)
C.10 s末運動員的速度方向改變
D.10~15 s運動員做加速度逐漸減小的減速運動
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【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經過三個階段:先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后使其沿橢圓軌道2運行,最后將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切于P點,如題圖所示.當衛(wèi)星分別在軌道l、2、3上正常運行時,則以下說法正確的是( 。
A. 衛(wèi)星在軌道3上的運行速率大于7.9km/s
B. 衛(wèi)星在軌道3上的機械能小于它在軌道1上的機械能
C. 衛(wèi)星在軌道3上的運行速率小于它在軌道1上的運行速率
D. 衛(wèi)星沿軌道1經過Q點時的加速度小于軌道2經過Q點時的加速度
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【題目】(1)某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長度L關系實驗時得到如圖a所示的圖象,由圖象可知:彈簧原長L0=_____cm,由此求得彈簧的勁度系數(shù)K=_____N/m (結果保留三位有效數(shù)字)
(2)如圖b的方式掛上鉤碼(己知每個鉤碼重G=0.75N),使(1)中研究的彈簧壓縮,穩(wěn)定后指針指示如圖b,則指針所指刻度尺示數(shù)為_____cm.由此可推測圖b中所掛鉤碼的個數(shù)為_____個.
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【題目】為了測量某化肥廠的污水排放量,技術人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計,該裝置由絕緣材料制成,長、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口,在垂直于上下表面方向加磁感應強度為B的勻強磁場,在前后兩個內側面固定有金屬板作為電極,污水充滿管口從左向右流經該裝置時,電壓表將顯示兩個電極間的電壓U。若用Q表示污水流量(單位時間內排出的污水體積),下列說法正確的是( )
A. 若污水中正離子較多,則前內側面比后內側面電勢高
B. 前內側面的電勢一定低于后內側面的電勢,與哪種離子多無關
C. 污水中離子濃度越高,電壓表的示數(shù)將越大
D. 污水流量Q與電壓U成正比,與a、b有關
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【題目】如圖所示,一束質量、速度和電量不同的正離子垂直射入勻強磁場和勻強電場正交的區(qū)域里,結果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運動方向,未發(fā)生任何偏轉. 如果讓這些不發(fā)生偏轉的離子進入另一勻強磁場中,發(fā)現(xiàn)這些離子又分裂成幾束,對這些進入后一磁場的離子,可得出結論( )
A. 它們的動能一定各不相同
B. 它們的電量一定各不相同
C. 它們的質量一定各不相同
D. 它們的電量與質量之比一定各不相同
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【題目】如圖所示,在磁感應強度B=2T的勻強磁場中,有一個半徑r=0.5m的金屬圓環(huán),圓環(huán)所在的平面與磁感線垂直。OA是一個金屬棒,它沿著順時針方向以20rad/s的角速度繞圓心O勻速轉動,且A端始終與圓環(huán)相接觸。從金屬環(huán)和O端各引出一條導線對外供電。OA棒的電阻R=0.1Ω,圖中定值電阻R1=100Ω,R2=4.9Ω,電容器的電容C=100pF,圓環(huán)和連接導線的電阻忽略不計,則下列正確的是( )
A. 電容器上極板帶正電
B. 電容器下極板帶正電
C. 電路中消耗的電功率為5W
D. 電路中消耗的電功率為4.9W
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【題目】在機器人大賽中,某機器人在平面內由點(0,0)出發(fā),沿直線運動到點(3,1),然后又由點(3,1)沿直線運動到點(1,4),然后又由點(1,4)沿直線運動到點(5,5),最后又由點(5,5)沿直線運動到點(2,2),平面坐標系橫、縱坐標軸的單位長度為1m.整個過程中機器人所用時間是,則( )
A. 機器人的運動軌跡是一條直線
B. 機器人不會兩次通過同一點
C. 整個過程中機器人的位移大小為
D. 整個過程中機器人的位移與由點(5,5)運動到點(2,2)的位移方向相反
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