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【題目】如圖所示,一質量為m的物體靜置在傾角為θ=30°的光滑斜面底端,F用沿斜面向上的恒力F拉物體,使其做勻加速直線運動,經時間t,力F做功為W,此后撤去恒力F,物體又經時間t回到出發(fā)點,若以斜面底端為重力勢能零勢能面,則下列說法正確的是

A. 恒力F大小為

B. 從開始到回到出發(fā)點的整個過程中機械能增加了W

C. 回到出發(fā)點時重力的瞬時功率為

D. 物體動能與勢能相等的位置在撤去恒力位置的上方

【答案】AB

【解析】試題分析:分別研究從開始到經過時間t和撤去恒力F到回到出發(fā)點,物體的受力情況,根據運動學公式求出恒力F,除重力以外的力做功等于機械能的變化量,根據動能定理求出回到出發(fā)點的速度,根據瞬時功率公式求解重力的瞬時功率,根據運動學公式求出撤去力F時,物體繼續(xù)上滑到最高點距離,運用動能定理求出撤去力F時,物體重力勢能.

從開始到經過時間t,物體受重力,拉力,支持力,由牛頓第二定律得物體加速度為①,撤去恒力F到回到出發(fā)點,物體受重力,支持力,由牛頓第二定律得物體加速度大小為: ②,兩個過程位移大小相等、方向相反,時間相等.則得: ③,①②③聯立解得,故A正確;除重力以外的力做功等于物體機械能的變化量,力F做功W,機械能增加量為W,由于又回到出發(fā)點的過程中,只有重力做功,機械能守恒,所以從開始到回到出發(fā)點的整個過程中機械能增加了W,故B正確;根據過程中,根據動能定理得,解得,回到出發(fā)點時重力的瞬時功率為,故C錯誤;撤去力F時重力勢能為,動能為,則,撤去F后到最高點的過程中,動能減小,重力勢能增大,動能與勢能相等的位置不可能在這段距離,所以動能與勢能相等的位置在撤去恒力位置的下方,故D錯誤.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物塊A的質量是B2倍,在恒力F作用下,在水平面上做勻加速直線運動.若物塊與水平面間接觸面光滑,物塊A的加速度大小為a1,物塊A、B間的相互作用力大小為N1;若物塊與水平面間接觸面粗糙,且物塊AB與水平面間的動摩擦因數相同,物塊B的加速度大小為物塊間的相互作用力大小為N2,則以下判斷正確的是(

A. a1=a2 B. a1a2 C. N1=N2 D. N1N2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知磁敏電阻在沒有磁場時電阻很小,有磁場時電阻變大,并且磁場越強阻值越大.為探測磁場的有無,利用磁敏電阻作為傳感器設計了如圖所示電路,電源的電動勢E和內阻r不變,在沒有磁場時調節(jié)變阻器R使電燈L正常發(fā)光,若探測裝置從無磁場區(qū)進入強磁場區(qū).則( ).

A. 電燈L變亮 B. 電燈L變暗

C. 電流表的示數減小 D. 電流表的示數增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是某同學探究加速度與力、質量關系的實驗裝置。將一輛小車放在光滑的水平板上,小車前端系上細繩,繩的另一端跨過定滑輪掛一小盤,盤里放適量的砝碼,盤與砝碼的總質量為m,車后端連一紙帶,穿過打點計時器限位孔,小車運動時帶動紙帶運動,通過打點計時器記錄下小車運動的情況。

該同學通過在小車上加減砝碼改變小車的質量M,通過在盤中增減砝碼改變小車所受的合力F,研究紙帶算出小車運動的加速度a,幾次實驗數據記錄如下表:

1

2

3

4

5

6

7

8

M/kg

1.00

1.00

1.00

1.00

1.25

1.50

2.00

2.50

F/N

0.25

0.50

0.75

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

a/(ms-2)

0.25

0.51

0.74

0.99

0.80

0.67

0.50

0.40

1)實驗中盤與砝碼的總質量遠小于小車質量時,細繩對小車的拉力可以近似認為等于______________________;

2在實驗中為了探究小車的加速度與力和質量的關系,該同學采用了先保持小車質量M不變,研究另兩個量間的關系,這種方法叫做______________;

3)通過表中1—4列數據可得到的結論是:_____________________________;

通過表中4—8列數據可得到的結論是:______________________________。

(4)、在本實驗中,用改變砝碼的辦法來改變小車的作用力F,用打點計時器測出小車的加速度a,得出若干組Fa的數據,然后根據測得的數據作出如圖a-F圖線,發(fā)現圖線既不過原點,又不是直線,原因是

_____________________

A、沒有平衡摩擦力,且小車質量較大

B、平衡摩擦力時,所墊木板太高,且小盤和砝碼的質量較大

C、平衡摩擦力時,所墊木板太低,且小盤和砝碼的質量較大

D、平衡摩擦力時,所墊木板太高,且小車質量較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某地地磁場磁感應強度B的水平分量Bx=0.18×10-4T,豎直分量By=0.54×0-4T。求:

(1)地磁場B的大小及它與水平方向的夾角;

(2)在水平面內2.0 m2的面積內地磁場的磁通量Φ。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器,其核心部分如圖所示.勻強磁場垂直D 形盒底面,兩盒分別與交流電源相連.則下列說法中正確的是( )

A.加速器的半徑越大,粒子射出時獲得的動能越大

B.粒子獲得的最大動能由交變電源的電壓決定

C.加速器中的電場和磁場都可以使帶電粒子加速

D.粒子在磁場中運動的周期與交變電壓的周期同步

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在做《研究勻變速直線運動》的實驗時,某同學得到一條紙帶,如圖所示,并且每隔開四個計時點取一個計數點,已知每兩個相鄰計數點間的距離為s,sl=0.96c. s2=2.88cms3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm電磁打點計時器的電源轉率為50Hz.

(1)相鄰兩個計數點間所對應的時間T=_____s,根據_______確定小車做勻加速直線運動;

(2)計算此小車運動的加速度大小a=_______m/s2, 打第4個計數點時小車的速度大小為________m/s.(結果保留三位有效數字

(3)如果當時電網中交變電流的實際頻率已超過50Hz,而做實驗的同學并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比_______(填偏大、偏小不變”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的裝置放置在真空中,熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子,金屬絲和豎直金屬板之間加一電壓U1=2500 V,發(fā)射出的電子被加速后,從金屬板上的小孔S射出。裝置右側有兩個相同的平行金屬極板水平正對放置,板長l=6.0 cm,相距d=2 cm,兩極板間加以電壓U2=200 V的偏轉電場。從小孔S射出的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉電場。已知電子的電荷量e=1.6×1019 C,電子的質量 m=0.9×1030 kg,設電子剛離開金屬絲時的速度為零,忽略金屬極板邊緣對電場的影響,不計電子受到的重力。求:

(1)電子射入偏轉電場時的動能Ek

(2)電子射出偏轉電場時在豎直方向上的側移量y;

(3)電子在偏轉電場運動的過程中電場力對它所做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國將于2022年舉辦冬奧會,跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一,如圖所示,質量m=60kg的運動員從長直助滑道末端ABA處由靜止開始以加速度勻加速滑下,到達助滑道末端B時速度AB的豎直高度差H=48m,為了改變運動員的運動方向,在助滑道與起跳臺之間用一段彎曲滑道銜接,其中最低點C處附近是一段以O為圓心的圓弧。助滑道末端B與滑道最低點C的高度差h=5m,運動員在BC間運動時阻力做功W=-1530J,取

1)求運動員在AB段下滑時受到阻力的大小;

2)若運動員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍,則C點所在圓弧的半徑R至少應為多大。

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