【題目】如圖軌道ABCD平滑連接,其中AB為光滑的曲面,BC為粗糙水平面且摩擦因數(shù)為μ,CD為半徑為r內(nèi)壁光滑四分之一圓管,管口D正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧(下端固定,上端恰好與D端齊平)。質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC高為3r的地方由靜止下滑,進入管口C端時與圓管恰好無壓力作用,通過CD后壓縮彈簧,壓縮過程中速度最大時彈簧彈性勢能為EP。求:
(1)水平面BC的長度S;
(2)小球向下壓縮彈簧過程中的最大動能EKm 。
【答案】(1);(2)。
【解析】試題分析:(1)小球由C到D做圓周運動,進入管口C端時與圓管恰好無壓力作用。
根據(jù)牛頓第二定律:
小球從A運動到C點的過程中,由動能定理:
BC間距離
(2)小球從D出來后繼續(xù)向下運動,彈力逐漸增大,小球向下做加速度減小的加速運動,加速度減小到零時速度增加到最大,此時小球的重力與彈力相等,此后小球繼續(xù)向下運動,彈簧繼續(xù)被壓縮,彈力大于重力,小球開始做加速度增大的減速運動,直到速度減小為零。
由上可知有最大速度時,小球加速度為零,設(shè)此時為x,根據(jù)胡克定律,有
彈簧壓縮量
由C到小球速度最大處,根據(jù)能量守恒定律有:
解得小球的最大動能
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【題目】有一個消毒用電器P,電阻為20 kΩ,它只有在電壓高于24 V時才能工作.今用一個光敏電阻R1對它進行控制,光敏電阻的阻值在有光照時為100 Ω,黑暗時為1 000 Ω.電源電動勢E為36 V,另有一個定值電阻R2,電阻為1 000 Ω.下列電路電鍵閉合后能使消毒用電器在光照時正常工作,黑暗時停止工作的是( )
A. B.
C. D.
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【題目】如圖所示,有兩根足夠長、不計電阻,相距L的平行光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef與水平面成θ角固定放置,底端接一阻值為R的電阻,在導(dǎo)軌平面內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上,F(xiàn)有一平行于ce,垂直于導(dǎo)軌,質(zhì)量為m,電阻不計的金屬桿ab,在沿導(dǎo)軌平面向上的恒定拉力F作用下,從底端ce由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動,當(dāng)ab桿速度達到穩(wěn)定后,撤去拉力F,最后ab桿又沿軌道勻速回到ce端。已知ab桿向上和向下運動的最大速度相等。求:
(1)ab桿最后回到ce端的速度大小
(2)拉力F的大小
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【題目】如圖所示,方盒A靜止在光滑的水平面上,盒內(nèi)有一個小滑塊B,盒的質(zhì)量是滑塊質(zhì)量的3倍,滑塊與盒內(nèi)水平面間的動摩擦因數(shù)為μ。若滑塊以速度v開始向左運動,與盒的左右壁發(fā)生無機械能損失的碰撞,滑塊在盒中來回運動多次,最終相對盒靜止,則此時盒的速度大小為________,滑塊相對于盒運動的路程為________。
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【題目】如圖所示,一個電荷量為-Q的點電荷甲固定在粗糙絕緣水平面上O點,另一個電荷量為+q、質(zhì)量為m的點電荷乙,從A點以初速度v0沿它們的連線向甲運動,到B點時速度減小到最小值v,已知點電荷乙與水平面的動摩擦因數(shù)為μ,A、B間距離為L0,靜電力常量為k,則下列說法中正確的是( )
A. OB間的距離為
B. 在點電荷甲產(chǎn)生的電場中,B點的場強大小為
C. 點電荷乙在A點的電勢能小于在B點的電勢能
D. 在點電荷甲產(chǎn)生的電場中,A、B間的電勢差
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【題目】一列自右向左傳播的簡諧橫波,在t=0時刻的波形圖如圖所示。已知在t1=0.3s時刻,P質(zhì)點首次位于波峰,Q點的坐標(biāo)是(-3,0),則以下說法正確的是( )
A. 這列波的傳播速度為0.2m/s
B. 在t=0時刻,質(zhì)點P向上運動
C. 在t1=0.3s時刻,質(zhì)點A仍位于波谷
D. 在t2=0.5s時刻,質(zhì)點Q首次位于波峰
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【題目】如圖所示,在真空中,ab、cd是圓O的兩條直徑,在a、b兩點分別固定有電荷量為+Q和-Q的點電荷,下列說法正確的是( )
A. c、d兩點的電場強度相同,電勢也相同
B. c、d兩點的電場強度不同,但電勢相同
C. 將一個正試探電荷從c點沿直線移動到d點,電場力做功為零
D. 一個正試探電荷在c點的電勢能大于它在d點的電勢能
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【題目】關(guān)于廣義相對論,下列說法中正確的是( )
A. 萬有引力可以用廣義相對論作出正確的解釋
B. 慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量相等,它們遵從相同的規(guī)律
C. 廣義相對論是慣性參考系之間的理論
D. 萬有引力理論無法納入廣義相對論的框架
E. 太陽的引力場會使周圍空間發(fā)生彎曲
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【題目】如圖所示為電冰箱的工作原理示意圖.壓縮機工作時,強迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán).在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量,經(jīng)過冷凝器時制冷劑液化,放出熱量到箱體外.下列說法正確的是( )
A. 熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外
B. 在封閉的房間里打開冰箱一段時間后,房間溫度會降低
C. 電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律
D. 電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律
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