【題目】如圖所示,放于豎直面內的光滑金屬細圓環(huán)半徑為R。質量為m的帶孔小球穿于環(huán)上,同時有一長為R的細繩一端系于球上,另一端系于圓環(huán)最低點,繩能承受的最大拉力為2 mg。當圓環(huán)以角速度ω繞豎直直徑轉動時,發(fā)現小球受三個力作用。則ω可能為( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【解析】試題分析:因為圓環(huán)光滑,所以這三個力肯定是重力、環(huán)對球的彈力、繩子的拉力,細繩要產生拉力,繩要處于拉升狀態(tài),根據幾何關系及向心力基本格式求出剛好不受拉力時的角速度,此角速度為最小角速度,只要大于此角速度就受三個力.
因為圓環(huán)光滑,所以這三個力肯定是重力、環(huán)對球的彈力、繩子的拉力,細繩要產生拉力,繩要處于拉升狀態(tài),根據幾何關系可知,此時細繩與豎直方向的夾角為60°,當圓環(huán)旋轉時,小球繞豎直軸做圓周運動,向心力由三個力在水平方向的合力提供,其大小為,根據幾何關系,其中一定,所以當角速度越大時,所需要的向心力越大,繩子拉力越大,所以對應的第一個臨界條件是小球在此位置剛好不受拉力,此時角速度最小,需要的向心力最小,對小球進行受力分析得,即,解得;當繩子拉力達到2mg時,此時角速度最大,對小球進行受力分析得:豎直方向,水平方向: ,解得,BC正確.
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【題目】如圖所示為小型旋轉電樞式交流發(fā)電機,電阻r=1Ω的單匝矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中,繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉動,線圈的兩端經集流環(huán)和電刷與電路連接,滑動變阻器R的最大阻值為6Ω,滑片P位于滑動變阻器距下端處,定值電阻R1=2Ω,其他電阻不計,線圈勻速轉動的周期T=0.02s,閉合開關S,從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,線圈轉動過程中理想電壓表示數是5V.下列說法正確的是( )
A. 電阻R1消耗的功率為0.5W
B. 0.02s時滑動變阻器R兩端的電壓瞬時值為零
C. 線圈產生的電動勢e歲時間t變化的規(guī)律是e=6sin100πtV
D. 線圈從開始計時到s的過程中,通過R1的電荷量為C
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【題目】如圖所示,在傾角為θ=30°的光滑斜面的底端有一個固定擋板,輕質彈簧的兩端分別拴接在固定擋板和質量為m的小物體B上,質量為2m的小物體A與B靠在一起處于靜止狀態(tài)。若A、B粘連在一起,用一沿斜面向上的拉力F0緩慢拉物體A,當B位移為L時,拉力F0=mg/2;若A、B不粘連,用一沿斜面向上的恒力F作用在A上,當B的位移為L時,A、B恰好分離。重力加速度為g,不計空氣阻力。求:(1)恒力F的大;
(2)若A、B粘連一起,請利用F0與物體B的位移s之間的函數關系,在F0—s圖象中定性畫出圖線,再借鑒v—t圖象求位移的思想方法計算出B緩慢移動位移L的過程中,拉力F0所做的功;
(3)A、B不粘連的情況下,恒力F作用使A、B恰好分離時A、B的速度大小。
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【題目】如圖所示,水平面AB光滑,粗糙半圓軌道BC豎直放置.圓弧半徑為R,AB長度為4R。在AB上方、直徑BC左側存在水平向右、場強大小為E的勻強電場。一帶電量為+q、質量為m的小球自A點由靜止釋放,經過B點后,沿半圓軌道運動到C點。在C點,小球對軌道的壓力大小為mg,已知,水平面和半圓軌道均絕緣。求:
(1)小球運動到B點時的速度大;
(2)小球運動到C點時的速度大。
(3)小球從B點運動到C點過程中克服阻力做的功。
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【題目】如圖所示,一薄板斜擱在高度一定的平臺和水平地板上,其頂端與臺面相平,末端位于地板上的P處,并與地板平滑連接。一可看成質點的滑塊放在水平地板上的Q點,給滑塊一向左的初速度v0,滑塊剛好能夠滑到木板頂端;瑝K和木板及地板之間的動摩擦因數相同。現將木板截短一半,仍按上述方式擱在該平臺和地板上,再次將滑塊放在Q點,欲使滑塊還能夠剛好滑到木板頂端,則滑塊的初速度為
A. 大于v0
B. 等于v0
C. 小于v0
D. 條件不足,無法確定
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【題目】如圖所示,某小型發(fā)電站發(fā)電機輸出的交流電壓為500 V,輸出的電功率為100 kW,用總電阻為10 Ω的輸電線向遠處送電。為提高輸電效率,發(fā)電站安裝一變壓比為1:20的升壓變壓器,到達用戶再用降壓變壓器變?yōu)?/span>220 V供用戶使用(兩個變壓器均為理想變壓器)。對整個送電過程,求:
(1)輸電線上的電流為多少;
(2)降壓變壓器的變壓比為多少;
(3)輸電線上損失功率占輸電功率的百分比。
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【題目】游樂園中的豎直摩天輪在勻速轉動時,其每個載客輪艙能始終保持豎直直立狀(如圖),一質量為m的旅行包放置在該摩天輪輪艙水平底板上。已知旅行包在最高點對地板的壓力為0.8mg,下列說法正確的是
A. 摩天輪轉動過程中,旅行包所受合力不變
B. 旅行包隨摩天輪的運動過程中始終受到輪艙水平底板的摩擦力作用
C. 旅行包隨摩天輪運動到圓心等高處時受到的摩擦力為0.2mg
D. 旅行包隨摩天輪運動的過程中機械能守恒
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【題目】使用多用電表測量電阻時,多用電表內部的電路可以等效為一個直流電源(一般為電池)、一個電阻和一表頭相串聯,兩個表筆分別位于此串聯電路的兩端。現需要測量多用電表內電池的電動勢,給定的器材有:待測多用電表,量程為60 mA的電流表,電阻箱,導線若干。實驗時,將多用電表調至×1 Ω擋,調好零點;電阻箱置于適當數值。完成下列填空:
(1)儀器連線如圖l所示(a和b是多用電表的兩個表筆)。若兩電表均正常工作,則表筆a為____(填“紅”或“黑”)色;
(2)若適當調節(jié)電阻箱后,圖1中多用電表、電流表與電阻箱的示數分別如圖2(a),(b),(c)所示,則多用電表的讀數為____Ω。電流表的讀數為_____mA,電阻箱的讀數為____Ω;
(3)將圖l中多用電表的兩表筆短接,此時流過多用電表的電流為____mA;(保留3位有效數字);
(4)計算得到多用電表內電池的電動勢為______V。(保留3位有效數字)
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【題目】騎自行車有很多益處,可緩解交通壓力,可節(jié)能減排;騎自行車時,人做功要消耗體能,還可強身健體。近來多個城市推出摩拜單車,車鎖內主要集成了芯片、GPS定位模塊和SIM卡等,便于掌控自行車的 體位置和狀態(tài),其工作原理如圖所示。使用摩拜單車APP,用戶可以查看并找到單車位置,掃描車身上的二維碼,通過手機網絡發(fā)送到云端請求解鎖,云端收到后識別該車輛并發(fā)送解鎖指令,摩拜單車執(zhí)行解鎖指令自動開鎖,用戶便可開始騎行。據此材料,以下推斷錯誤的是
A. 摩拜單車車鎖工作過程中需要用電,車內有供電系統
B. 無線電信號非常弱時,摩拜單車的定位將受到影響
C. 打開車鎖是通過超聲波來完成信息交換的
D. 二代摩拜單車車筐內的太陽能電池板把太陽能轉化為電能
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