【題目】甲、乙兩質點在同一時刻從原點沿同一方向做直線運動.質點甲做初速度為零,加速度大小為a1的勻加速直線運動.質點乙做初速度為v0,加速度大小為a2的勻減速直線運動至速度減為零保持靜止.甲、乙兩質點在運動過程中的xv(位置—速度)圖象如圖所示(虛線與對應的坐標軸垂直),則( )
A. 質點甲的加速度大小a1=2m/s2
B. 質點乙的加速度大小a2=2m/s2
C. 圖線a、b的交點表示兩質點同時到達同一位置
D. 在xv圖象中,圖線a表示質點甲的運動,質點乙的初速度v0=6m/s
【答案】AD
【解析】
根據圖象中速度隨位移的變化關系判斷哪個圖象是甲的運動圖象,哪個是乙的圖象,再根據圖象直接讀出x=0時,乙的速度;分別對甲和乙,根據運動學基本公式列式,聯(lián)立方程求解即可加速度.
根據圖象可知,a圖象的速度隨位移增大而增大,b圖象的速度隨位移增大而減小,所以圖象a表示質點甲的運動,當x=0時,乙的速度為6m/s,即質點乙的初速度v0=6m/s。 故D正確。設質點乙、甲先后通過x=6m處時的速度均為v,對質點甲:v2=2a1x ①
對質點乙:v2-v02=-2a2x ②
聯(lián)立①②解得:a1+a2=3m/s2 ③
當質點甲的速度v1=8m/s、質點乙的速度v2=2m/s時,兩質點通過相同的位移均為x′。
對質點甲:v12=2a1x′④
對質點乙:v22v02=-2a2x′⑤
聯(lián)立④⑤解得:a1=2a2 ⑥
聯(lián)立③⑥解得:a1=2m/s2,a2=1m/s2.故B錯誤,A正確;圖線a、b的交點表示兩質點在同一位置,但不是同時,故C錯誤。故選AD。
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【題目】某矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸做勻速轉動,通過線圈的磁通量隨時間按如圖所示的規(guī)律變化,當t=0時,Φ=Φ0,圖中Φ0、t1、t2均已知,則下列說法正確的是
A. t1時刻,線圈中的感應電流為零
B. t1~t2時間內,線圈中的電流先增大后減小
C. 線圈轉動的角速度大小為
D. 若將線圈的轉速增大為原來的2倍,則線圈中感應電流的電功率是原來的4倍
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【題目】如圖,水平細桿上套一環(huán)A,環(huán)A與球B間用一不可伸長輕質繩相連,質量分別為mA=0.4 kg和mB=0.3 kg,由于B球受到水平風力作用,使環(huán)A與球B相對靜止一起向右勻速運動。運動過程中,繩始終保持與豎直方向夾角θ=30°,重力加速度g取10 m/s2,作出所研究的對象受力分析圖,并求:(答案可帶根號)
(1)B球受到的水平風力F風大小和繩子拉力T大。
(2)環(huán)A與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ
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【題目】如圖所示的電路中,電源電動勢為12 V,電源內阻為1.0Ω,電路中的電阻R0為1.5Ω,小型直流電動機M的內阻為0.5Ω.閉合開關S后,電動機轉動,電流表的示數(shù)為2.0 A.則以下判斷中正確的是 ( )
A. 電動機的輸出功率為14W
B. 電動機兩端的電壓為7V
C. 電動機產生的熱功率為4W
D. 電源輸出的電功率為24W
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【題目】將一物體以30m/s的初速度豎直向上拋出,不什空氣阻力,取g=10m/s2,則4s內物體的
A. 平均速度大小為20m/s
B. 路程為50m
C. 速度變化量大小為20m/s
D. 位移大小為40m,方向向上
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【題目】某高速公路同一直線車道上同向勻速行駛的轎車和貨車,轎車速度為v1=40m/s,貨車的速度為v2=24m/s,轎車在與貨車相距x0=31m時才發(fā)現(xiàn)前方有貨車,若此時轎車立即剎車,則轎車要經過200m才停下來.運動過程中兩車均可視為質點。
(1)若轎車剎車后貨車繼續(xù)以v2=24m/s的速度勻速行駛,通過計算分析兩車是否會相撞?
(2)若轎車在剎車的同時給貨車發(fā)信號,貨車司機經t2=2.5s收到信號并立即以加速度大小a2=2m/s2勻加速前進,通過計算分析兩車是否會相撞?若不相撞,在轎車給貨車發(fā)出信號后多長時間兩車相距最近,最近距離為多少米?
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【題目】2017年11月5日19時45分,中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭,以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十四、二十五顆北斗導航衛(wèi)星。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)空間段由35顆衛(wèi)星組成,其中5顆是地球同步衛(wèi)星。關于同步衛(wèi)星繞地球運動的相關物理量,下列說法正確的是( )
A. 角速度等于地球自轉的角速度
B. 向心加速度大于地球表面的重力加速度
C. 線速度大于第一宇宙速度
D. 運行周期一定大于月球繞地球運動的周期
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【題目】在某項科研實驗中,需要將電離后得到的氫離子(質量為m、電量為+e)和氦離子(質量為4m、電量為+2e)的混合粒子進行分離。小李同學嘗試設計了如圖甲所示的方案:首先他設計了一個加速離子的裝置,讓從離子發(fā)生器逸出的離子經過P、Q兩平行板間的電場加速獲得一定的速度,通過極板上的小孔S后進入Q板右側的勻強磁場中,經磁場偏轉到達磁場邊界的不同位置,被離子接收器D接收從而實現(xiàn)分離。P、Q間的電壓為U,磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面向里,裝置放置在真空環(huán)境中,不計離子之間的相互作用力及所受的重力,且離子進入加速裝置時的速度可忽略不計。求:
(1)氫離子進入磁場時的速度大小;
(2)氫、氦離子在磁場中運動的半徑之比,并根據計算結果說明該方案是否能將兩種離子分離;
(3)小王同學設計了如圖乙所示的另一方案:在Q板右側空間中將磁場更換為勻強電場,場強大小為E,離子垂直進入電場。請你論證該方案能否將兩種離子分離。
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【題目】如圖所示,粗糙水平地面上放置一個截面為半圓的柱狀物體A,A與墻之間再放一光滑圓球B,整個裝置處于平衡狀態(tài).已知A,B兩物體的質量分別為M和m,半圓球B同半圓的柱狀物體半徑均為r,已知A的圓心到墻角距離為2r,重力加速度為g.求:
(1)物體受到地面的支持力大;
(2)物體受到地面的摩擦力.
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