【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在傾角為θ的斜面上,從a點(diǎn)由靜止下滑,到b點(diǎn)接觸到一個(gè)輕彈簧。滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開始彈回,返回b點(diǎn)離開彈簧,最后又回到a點(diǎn),已知ab=x1,bc=x2,那么在整個(gè)過程中( 。
A.滑塊在b點(diǎn)動能最大,最大值為mgx1sinθ
B.因斜面對滑塊的摩擦力做負(fù)功,滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個(gè)過程中機(jī)械能逐漸減少
C.滑塊在c點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能最大,且為mg(x1+x2)sinθ
D.可由mgsinθ=kx2求出彈簧的勁度系數(shù)
【答案】C
【解析】
A.滑塊先加速運(yùn)動到b,接觸彈簧后滑塊沒有減速,而是繼續(xù)加速,當(dāng)滑塊的合力為0時(shí),滑塊速度最大,設(shè)滑塊在d點(diǎn)合力為0,d點(diǎn)在b和c之間,最大值大于mgx1sinθ,故A錯(cuò)誤;
B.最后又回到a點(diǎn),說明斜面無摩擦,滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個(gè)過程中機(jī)械能守恒,故B錯(cuò)誤;
C.滑塊在c點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能最大,物塊的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為彈性勢能,所以最大彈性勢能等于mg(x1+x2)sinθ,故C正確;
D.只有物體沿斜面方向受重力的分力和彈簧彈力相等時(shí)才有
mgsinθ=kx
此處x不是x2,位置應(yīng)該在b、c之間,故D錯(cuò)誤。
故選C。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為研學(xué)小組的同學(xué)們用圓錐擺驗(yàn)證向心力表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)情景。將一輕細(xì)線上端固定在鐵架臺上,下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球,將畫有幾個(gè)同心圓周的白紙置于懸點(diǎn)下方的水平平臺上,調(diào)節(jié)細(xì)線的長度使小球自然下垂靜止時(shí)恰好位于圓心處。手帶動小球運(yùn)動使它在放手后恰能在紙面上方沿某個(gè)畫好的圓周做勻速圓周運(yùn)動。調(diào)節(jié)平臺的高度,使紙面貼近小球但不接觸。
(1)若忽略小球運(yùn)動中受到的阻力,在具體的計(jì)算中可將小球視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g;
①從受力情況看,小球做勻速圓周運(yùn)動所受的向心力是____________(選填選項(xiàng)前的字母);
A.小球所受繩子的拉力
B.小球所受的重力
C.小球所受拉力和重力的合力
②在某次實(shí)驗(yàn)中,小球沿半徑為r的圓做勻速圓周運(yùn)動,用秒表記錄了小球運(yùn)動n圈的總時(shí)間t,則小球做此圓周運(yùn)動的向心力大小Fn=____________(用m、n、t、r及相關(guān)的常量表示)。用刻度尺測得細(xì)線上端懸掛點(diǎn)到畫有圓周紙面的豎直高度為h,那么對小球進(jìn)行受力分析可知,小球做此圓周運(yùn)動所受的合力大小F=____________(用m、h、r及相關(guān)的常量表示);
③保持n的取值不變,改變h和r進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),可獲取不同時(shí)間t。研學(xué)小組的同學(xué)們想用圖像來處理多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)而驗(yàn)證小球在做勻速圓周運(yùn)動過程中,小球所受的合力F與向心力Fn大小相等。為了直觀,應(yīng)合理選擇坐標(biāo)軸的相關(guān)變量,使待驗(yàn)證關(guān)系是線性關(guān)系。為此不同的組員嘗試選擇了不同變量并預(yù)測猜想了如圖所示的圖像,若小球所受的合力F與向心力Fn大小相等,則這些圖像中合理的是__________(選填選項(xiàng)的字母);
(2)考慮到實(shí)驗(yàn)的環(huán)境、測量條件等實(shí)際因素,對于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作,下列說法中正確的是_________(選填選項(xiàng)前的字母);
A.相同體積的小球,選擇密度大一些的球可以減小空氣阻力對實(shí)驗(yàn)的影響
B.相同質(zhì)量的小球,選擇體積小一些的球有利于確定其圓周運(yùn)動的半徑
C.測量多個(gè)周期的總時(shí)間再求周期的平均值,有利于減小周期測量的偶然誤差
D.在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中必須測量出小球的質(zhì)量
(3)上述實(shí)驗(yàn)中小球運(yùn)動起來后撤掉平臺,由于實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中存在空氣阻力的影響,所以持續(xù)觀察會發(fā)現(xiàn)小球做圓周運(yùn)動的半徑越來越小,經(jīng)過足夠長時(shí)間后,小球會停止在懸點(diǎn)正下方。若小球在運(yùn)動中每轉(zhuǎn)動一周的時(shí)間內(nèi)半徑變化均可忽略,即每一周都可視為勻速圓周運(yùn)動。請分析說明在小球做上述圓周運(yùn)動的過程中,隨著細(xì)繩與豎直方向的夾角不斷減小,小球做圓周運(yùn)動的周期是如何變化的_______;
(4)小明同學(xué)認(rèn)為:在擺角較小的條件下,單擺的周期和圓周擺的周期可以認(rèn)為相等,請推導(dǎo)證明小明的觀點(diǎn)是否成立________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示。已知波速為0.4m/s,且波剛傳到c點(diǎn)。下列選項(xiàng)中說法錯(cuò)誤的是( 。
A.波源的振動周期為0.2s
B.t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)d沿y軸正方向運(yùn)動
C.t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度小
D.質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2019年4月10日,“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目正式公布了人類歷史上第一張黑洞照片。黑洞是一種密度極大,引力極大的天體,以至于光都無法逃逸(光速為c),所以稱為黑洞。已知某星球的質(zhì)量為m,半徑為R,引力常量為G,則該星球的逃逸速度公式為,如果天文學(xué)家觀測到距離某黑洞r的天體以速度v繞該黑洞做勻速圓周運(yùn)動,則關(guān)于該黑洞下列說法正確的是( 。
A.該黑洞質(zhì)量為
B.該黑洞質(zhì)量為
C.該黑洞的最小半徑為
D.該黑洞的最大半徑為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場E和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B,在豎直平面內(nèi)從a點(diǎn)沿ab、ac方向拋出兩帶電小球,不考慮兩帶電小球間的相互作用,兩小球的電荷量始終不變,關(guān)于小球的運(yùn)動,下列說法正確的是( )
A.沿ab、ac方向拋出的小球都可能做直線運(yùn)動
B.若小球沿ac方向做直線運(yùn)動,則小球帶負(fù)電,可能做勻加速運(yùn)動
C.若小球沿ab方向做直線運(yùn)動,則小球帶正電,且一定做勻速運(yùn)動
D.兩小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能均守恒
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:
第一步:把帶有定滑輪的木板(有滑輪的)一端墊起,把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩跨過定滑輪與質(zhì)量為m的重錘相連,重錘后連一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,調(diào)整木板傾角,直到輕推滑塊后,滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動,如圖甲所示.
第二步:保持長木板的傾角不變,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長木板靠近滑輪處,取下細(xì)繩和重錘,將滑塊與紙帶相連,使紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,然后接通電源,釋放滑塊,使之從靜止開始向下加速運(yùn)動,打出紙帶,如圖乙所示.打出的紙帶如圖丙所示.
請回答下列問題:
(1)已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為,根據(jù)紙帶求滑塊速度,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)滑塊速度vB=__________.
(2)已知重錘質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊 ______________(寫出物理量名稱及符號,只寫一個(gè)物理量),合外力對滑塊做功的表達(dá)式W合=__________________.
(3)算出滑塊運(yùn)動OA、OB、OC、OD、OE段合外力對滑塊所做的功W以及在A、B、C、D、E各點(diǎn)的速度v,以v2為縱軸、W為橫軸建立坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2-W圖象,可知該圖象是一條_______________,根據(jù)圖象還可求得___________________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖實(shí)線表示電場線,虛線表示只受電場力作用的帶電粒子運(yùn)動軌跡,粒子先經(jīng)過N點(diǎn),再經(jīng)過M點(diǎn)?梢耘卸ǎā 。
A.粒子帶負(fù)電
B.M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢
C.粒子在M點(diǎn)的加速度大于在N點(diǎn)的加速度
D.粒子在M點(diǎn)的動能小于在N點(diǎn)的動能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,空間存在一個(gè)半徑為R0的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場的方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一粒子源置于圓心,在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以相同速率發(fā)射大量粒子,所有粒子剛好都不離開磁場。已知粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q,不考慮粒子之間的相互作用:
(1)求帶電粒子的速率v;
(2)若粒子源可置于磁場中任意位置,且磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?/span>,求粒子在磁場中最長的運(yùn)動時(shí)間t;
(3)若原磁場不變,再疊加另一個(gè)半徑為R1(R1>R0)圓形勻強(qiáng)磁場,如圖乙所示,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為,方向垂直于紙面向外,兩磁場區(qū)域成同心圓,此時(shí)從圓心處的粒子源出發(fā)的粒子都能回到圓心,求R1的最小值和粒子運(yùn)動的周期T。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2013年6月20日上午10:04至10:55“神舟10號”飛船上的航天員王亞平在聶海勝、張曉光的配合下,完成了我國首次太空授課任務(wù).已知在整個(gè)授課的過程中,“神舟10號”飛船繞地球運(yùn)行約半周,那么飛船與同步通訊衛(wèi)星在軌道上正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相比,飛船( )
A. 運(yùn)轉(zhuǎn)的周期較大 B. 運(yùn)轉(zhuǎn)的速率較大
C. 運(yùn)轉(zhuǎn)的向心加速度較小 D. 離地面的高度較大
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