【題目】在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上,把物體P輕放在彈簧上端,P由靜止向下運(yùn)動(dòng),物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實(shí)線所示。在另一星球N上用完全相同的彈簧,改用物體Q完成同樣的過程,其a–x關(guān)系如圖中虛線所示,假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體。已知星球M的半徑是星球N3倍,則

A. MN的密度相等

B. Q的質(zhì)量是P3

C. Q下落過程中的最大動(dòng)能是P4

D. Q下落過程中彈簧的最大壓縮量是P4

【答案】AC

【解析】

A、由a-x圖象可知,加速度沿豎直向下方向?yàn)檎较,根?jù)牛頓第二定律有:,變形式為:,該圖象的斜率為,縱軸截距為重力加速度。根據(jù)圖象的縱軸截距可知,兩星球表面的重力加速度之比為:;又因?yàn)樵谀承乔虮砻嫔系奈矬w,所受重力和萬有引力相等,即:,即該星球的質(zhì)量。又因?yàn)椋?/span>,聯(lián)立得。故兩星球的密度之比為:,故A正確;

B、當(dāng)物體在彈簧上運(yùn)動(dòng)過程中,加速度為0的一瞬間,其所受彈力和重力二力平衡,,即:;結(jié)合a-x圖象可知,當(dāng)物體P和物體Q分別處于平衡位置時(shí),彈簧的壓縮量之比為:,故物體P和物體Q的質(zhì)量之比為:,故B錯(cuò)誤;

C、物體P和物體Q分別處于各自的平衡位置(a=0)時(shí),它們的動(dòng)能最大;根據(jù),結(jié)合a-x圖象面積的物理意義可知:物體P的最大速度滿足,物體Q的最大速度滿足:,則兩物體的最大動(dòng)能之比:,C正確;

D、物體P和物體Q分別在彈簧上做簡諧運(yùn)動(dòng),由平衡位置(a=0)可知,物體PQ振動(dòng)的振幅A分別為,即物體P所在彈簧最大壓縮量為2,物體Q所在彈簧最大壓縮量為4,則Q下落過程中,彈簧最大壓縮量時(shí)P物體最大壓縮量的2倍,D錯(cuò)誤;

故本題選AC

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】18世紀(jì),數(shù)學(xué)家莫佩爾蒂,哲學(xué)家伏爾泰曾經(jīng)設(shè)想穿透地球;假設(shè)能夠沿著地球兩極連線開鑿一條沿著地軸的隧道貫穿地球,一個(gè)人可以從北極入口由靜止自由落入隧道中忽略一切阻力,此人可以從南極出口飛出,(已知此人的質(zhì)量m=50 kg;地球表面處重力加速度g10 m/s2;地球半徑R=6.4×106 m;假設(shè)地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體均勻球殼對(duì)殼內(nèi)任一點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)合引力為零)則以下說法正確的是

A人與地球構(gòu)成的系統(tǒng),由于重力發(fā)生變化,故機(jī)械能不守恒

B人在下落過程中,受到的萬有引力與到地心的距離成正比

C人從北極開始下落,到剛好經(jīng)過地心的過程,萬有引力對(duì)人做功W=3.2×109 J

D當(dāng)人下落經(jīng)過距地心R瞬間,人的瞬時(shí)速度大小為×103 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)某物理實(shí)驗(yàn)小組在使用多用電表按正確步驟測量某一電阻阻值,選擇開關(guān)指在“×100”歐姆檔,指針指示位置如下圖所示,則此電阻的阻值是________Ω。

(2)然后他們用伏-安法來測未知電阻(電流表的內(nèi)阻約1Ω,電壓表的內(nèi)阻約20kΩ);為了得到盡量多的數(shù)據(jù)、較精確測出電阻值,并要求電壓從0開始調(diào)節(jié),他們應(yīng)選用下圖中的______圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。用此方法測出的電阻值比真實(shí)值偏________。(選填”)

(3)在用電流表和電壓表測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)測得了七組數(shù)據(jù)(如下表)。

組別

1

2

3

4

5

6

7

U/v

1.22

1.02

0.88

0.60

0.63

0.51

0.48

I/A

0.2

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

1.0

①根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中已描好點(diǎn),該同學(xué)也作出U—I圖線;

從圖線中得出,電源電動(dòng)勢E=_________V;內(nèi)電阻r =_______Ω。

②若另一位同學(xué)未畫出圖線,只選用其中兩組UI的數(shù)據(jù),根據(jù)公式E= U1+I1 rE=U2+I2 r算出Er,這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果,則他選用其中第4組和第_____組數(shù)據(jù)時(shí)算得的結(jié)果誤差大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某興趣小組制作了一個(gè)簡易的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,如圖甲所示,在干電池的負(fù)極吸上一塊圓柱形強(qiáng)磁鐵,然后將一金屬導(dǎo)線折成頂端有一支點(diǎn)、底端開口的導(dǎo)線框,并使導(dǎo)線框的支點(diǎn)與電源正極、底端與磁鐵均良好接觸但不固定,圖乙是該裝置的示意圖。若線框逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視),下列說法正確的是

A. 線框轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)榘l(fā)生了電磁感應(yīng)

B. 磁鐵導(dǎo)電,且與電池負(fù)極接觸的一端是S

C. 若將磁鐵的兩極對(duì)調(diào),則線框轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變

D. 線框轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)的電流比開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】¨嫦娥四號(hào)在月球背面軟著陸和巡視探測,創(chuàng)造了人類探月的歷史。為了實(shí)現(xiàn)嫦娥四號(hào)與地面間的太空通訊,我國于20185月發(fā)射了中繼衛(wèi)星鵲橋,它是運(yùn)行于地月拉格朗日L2點(diǎn)的通信衛(wèi)星,L2點(diǎn)位于地球和月球連線的延長線上。若某飛行器位于L2點(diǎn),可以在幾乎不消耗燃料的情況下與月球同步繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示。已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的k倍,飛行器質(zhì)量遠(yuǎn)小于月球質(zhì)量,地球與月球中心距離是L2點(diǎn)與月球中心距離的n倍。下列說法正確的是

A. 飛行器的加速度大于月球的加速度

B. 飛行器的運(yùn)行周期大于月球的運(yùn)行周期

C. 飛行器所需的向心力由地球?qū)ζ湟μ峁?/span>

D. kn滿足k=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合電路,并固定在水平面(紙面)內(nèi),回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中。回路的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場,以向里為磁場的正方向,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力,以水平向右為F的正方向,能正確反映F隨時(shí)間t變化的圖像是( )

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)電場,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后從磁場的左邊界上M點(diǎn)進(jìn)入垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,最后從磁場的左邊界上的N點(diǎn)離開磁場.已知帶電粒子的比荷=3.2×109 C/kg,電場強(qiáng)度E=200 V/m,MN間距MN=1 cm,金屬板長L=25 cm,粒子的初速度v0=4×105 m/s,帶電粒子重力忽略不計(jì),求:

(1)粒子射出電場時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與初速度v0的夾角θ;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

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【題目】豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接,小物塊B靜止于水平軌道的最左端,如圖(a)所示。t=0時(shí)刻,小物塊A在傾斜軌道上從靜止開始下滑,一段時(shí)間后與B發(fā)生彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短);當(dāng)A返回到傾斜軌道上的P點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)時(shí),速度減為0,此時(shí)對(duì)其施加一外力,使其在傾斜軌道上保持靜止。物塊A運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖(b)所示,圖中的v1t1均為未知量。已知A的質(zhì)量為m,初始時(shí)AB的高度差為H,重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力。

1)求物塊B的質(zhì)量;

2)在圖(b)所描述的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,求物塊A克服摩擦力所做的功;

3)已知兩物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等,在物塊B停止運(yùn)動(dòng)后,改變物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù),然后將AP點(diǎn)釋放,一段時(shí)間后A剛好能與B再次碰上。求改變前面動(dòng)摩擦因數(shù)的比值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長L=55cm的薄壁玻璃管與水平面成30°角傾斜放置,玻璃管粗細(xì)均勻,底端封閉、另一端開口。現(xiàn)用長l=10cm的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,氣體溫度為306K,且水銀面恰與管口齊平,F(xiàn)將管口緩慢轉(zhuǎn)到豎直向上位置,并將水銀緩慢注入管中,直到水銀面再次與管口齊平,已知大氣壓強(qiáng)p=75cmHg。求

(i)水銀面再次與管口齊平時(shí),管中氣體的壓強(qiáng);

(ii)對(duì)豎直玻璃管緩慢加熱,若管中剛好剩下5cm高的水銀柱,氣體溫度升高了多少。

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