【題目】如圖所示,傾角為30°的足夠長斜面固定于水平面上,輕滑輪的頂端與固定于豎直平面內(nèi)圓環(huán)的圓心O及圓環(huán)上的P點在同一水平線上,細線一端與套在環(huán)上質(zhì)量為m的小球相連,另一端跨過滑輪與質(zhì)量為M的物塊相連。在豎直向下拉力F作用下小球靜止于Q點,細線與環(huán)恰好相切,OQ、OP間成53°角。撤去拉力后小球運動到P點時速度恰好為零。忽略一切摩擦,重力加速度為g,取sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。求:
(1)拉力的大小F;
(2)物塊和小球的質(zhì)量之比;
(3)小球從Q點開始向上運動時,細線中張力T的大小。
【答案】(1)Mg-mg(2)(3)T=(或T=mg、T=Mg)
【解析】
(1)設(shè)細線的張力為T1,根據(jù)平衡條件可以得到:
對物塊M:
T1=Mgsin 30°
對小球m:
(F+mg)cos 53°=T1
解得:
F=Mg-mg
(2)設(shè)環(huán)的半徑為R,球運動至P點過程中,球上升高度為:
h1=Rsin 53°
物塊沿斜面下滑的距離為:
L=Rtan 53°-
由機械能守恒定律有:
mgh1=MgLsin 30°
解得:
(3)設(shè)細線的張力為T,根據(jù)牛頓第二定律可以得到:
對物塊M:
Mgsin 30°-T=Ma
對小球m:
T-mgcos 53°=ma
解得:
T=
(或T=mg、T=Mg)
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【題目】太陽系中的第二大行星是土星,它的衛(wèi)星眾多,目前已發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星達數(shù)十顆.根據(jù)下表所列土衛(wèi)五個土衛(wèi)六兩顆衛(wèi)星的相關(guān)參數(shù),可以比較( )
土星的衛(wèi)星 | 距離土星距離 | 半徑 | 發(fā)現(xiàn)者 | 發(fā)現(xiàn)年份 |
土衛(wèi)五 | 卡西尼 | |||
土衛(wèi)六 | 惠更斯 |
A. 這兩顆衛(wèi)星公轉(zhuǎn)的周期大小 B. 這兩顆衛(wèi)星公轉(zhuǎn)的速度大小
C. 這兩顆衛(wèi)星表面的重力加速度大小 D. 這兩顆衛(wèi)星公轉(zhuǎn)的向前心加速度大小
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【題目】如圖所示,a、b間接入正弦交流電,變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖,其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器,所有電表均為理想電表,電流表A2為值班室的顯示器,顯示通過R1的電流,電壓表V2顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出),R3為一定值電阻.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時,以下說法中正確的是
A.A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)增大
B.A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)減小
C.V1的示數(shù)減小,V2的示數(shù)減小
D.V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)減小
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【題目】某同學(xué)在學(xué)習(xí)動量守恒定律知識時,設(shè)計了以下實驗來驗證動量守恒定律。如圖所示,在水平地面上有一高度為的高臺,高臺上面有可以視為質(zhì)點的兩小鐵球A、B。它們中間填有少量的炸藥。某時刻炸藥爆破,用刻度尺測得小鐵球A的落地點至高臺邊緣的水平距離為,小鐵球B的落地點至高臺邊緣的水平距離為,運動過程中可忽略空氣阻力。
(1)關(guān)于本實驗要求,下列說法中正確的是______。
A.為了達到實驗?zāi)康,還要通過天平測得兩小鐵球的質(zhì)量、
B.必須保證A球的質(zhì)量小于B球的質(zhì)量
C.安裝高臺時,必須保證高臺末端切線水平
D.爆破炸藥時必須沿水平方向定向爆破
(2)已知實驗驗證過程均正確操作且滿足(1)中的實驗要求測得各個數(shù)據(jù),則如果滿足______,即動量守恒定律得到驗證。(用字母表示)
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【題目】如圖所示為氫原子能級示意圖的一部分,根據(jù)玻爾理論,下列說法中正確的是
A. 從能級躍遷到能級比從能級躍遷到能級輻射出電磁波的波長長
B. 大量處于能級的電子向低能級躍遷時可放出種頻率的光子
C. 從能級躍遷到能級,電子的電勢能增大
D. 從能級躍遷到能級時輻射的光子可以使逸出功為的金屬發(fā)生光電效應(yīng)
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【題目】如圖所示,容器A中裝有大量的質(zhì)量不同、電荷量均為+q的粒子,粒子從容器下方的小孔S1不斷飄入加速電場(初速度可視為零)做直線運動,通過小孔S2后從兩平行板中央垂直電場方向射入偏轉(zhuǎn)電場。粒子通過平行板后垂直磁場方向進入磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的水平勻強磁場區(qū)域,最后打在感光片上。已知加速電場中S1、S2間的加速電壓為U,偏轉(zhuǎn)電場極板長為,兩板間距為L,板間電場看成勻強電場,其電場強度,方向水平向左(忽略板間外的電場),平行板f的下端與磁場水平邊界ab相交于點P,在邊界ab上實線處固定放置感光片。測得從容器A中逸出的所有粒子均打在感光片P、Q之間,且PQ的長度為3L邊界ab下方的磁場范圍足夠大,不考慮粒子所受重力與粒子間的相互作用。求:
(1)粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時沿垂直于板面方向偏轉(zhuǎn)的距離x和偏轉(zhuǎn)的角度θ;
(2)射到感光片P處的粒子的質(zhì)量m1;
(3)粒子在磁場中運動的最長時間tm。
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【題目】如圖所示,回旋加速器D形盒的半徑為R,用該加速器給質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子加速,狹縫間交變電場的電壓為U、周期為T,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直,忽略質(zhì)子通過盒縫的時間。下列說法正確的有( 。
A.交變電場的周期為T=
B.增加電壓U可以增加質(zhì)子離開出口的動能
C.題知條件不變,該加速器可以直接用來加速氘核
D.增加電壓U可以縮短質(zhì)子在回旋加速器中的運動時間
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【題目】在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料,這些巖石都不同程度地含有放射性元素。比如,有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡,而氡會發(fā)生衰變,放射出、、射線,這些射線會導(dǎo)致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病。關(guān)于放射性元素氡及三種射線,下列說法正確的是( 。
A.氡的半衰期為3.8天,若取4個氡原子核,經(jīng)7.6天后將剩下一個氡核
B.發(fā)生衰變時,生成核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了4
C.衰變的實質(zhì)在于原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化成了一個質(zhì)子和一個電子
D.射線經(jīng)常伴隨和射線產(chǎn)生,在這三種射線中射線的穿透能力最強,電離能力最弱
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【題目】如圖所示,長l=1m的輕質(zhì)細繩上端固定,下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球,小球靜止在水平向右的勻強電場中,繩與豎直方向的夾角θ=37°.已知小球所帶電荷量q=1.0×10﹣6 C,勻強電場的場強E=3.0×103 N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)小球所受電場力F的大。
(2)小球的質(zhì)量m.
(3)將電場撤去,小球回到最低點時速度v的大。
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