【題目】足夠長的傾角為θ=37°的平行金屬軌道寬度為L=1m,導軌電阻不計.如圖所示,底端接有阻值為R=3Ω的定值電阻,磁感應強度為B=1T的勻強磁場垂直向上穿過導軌平面.有一質(zhì)量為m=2kg、長也為L的導體棒始終與導軌垂直且接觸良好,導體棒的電阻為r=2Ω,它與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25.現(xiàn)讓導體棒從導軌底部以平行斜面的初速度v0=10m/s向上滑行,上滑的最大距離為s=2m,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10m/s2,以下說法正確的是( )
A. 運動的整個過程中,導體棒的最大加速度為8m/s2
B. 導體棒最終可以勻速下滑到導軌底部
C. 導體棒從開始上滑到最大高度的過程中,通過電阻R的電荷量為0.4C
D. 導體棒上滑過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱比下滑過程產(chǎn)生的焦耳熱多
【答案】CD
【解析】根據(jù)受力分析可知導體棒受到沿斜面向下的摩擦力,沿斜面向下的安培力,沿斜面向上的安培力,做減速運動,速度減小,安培力減小,所以合力減小,故當開始運動時加速度最大,有,,代入數(shù)據(jù)解得,A錯誤;由題知上滑和下滑過程中,由于摩擦產(chǎn)生的熱量均為,桿的初動能 ,上滑過程中產(chǎn)生的電熱,下滑過程中無焦耳熱產(chǎn)生,且到達底端速度為,則有,解得,此時安培力為,仍然有,故到達軌道底端前導體棒加速運動,故B錯誤;導體棒從開始上滑到最大高度的過程中,通過電阻R的電荷量為,C正確;因為不斷有動能轉(zhuǎn)化為電熱能,所以上滑過程中的平均速度大于下滑過程中的平均速度,即上滑過程中克服安培力做功大于下滑過程中克服安培力做功,即導體棒上滑過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱比下滑過程產(chǎn)生的焦耳熱多,D正確.
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【題目】經(jīng)長期觀測,人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”.“雙星系統(tǒng)”由相距較近的恒星組成,每個恒星的半徑遠小于兩個恒星之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體,它們在相互間的萬有引力作用下,繞某一點做勻速圓周運動,如圖所示為某一雙星系統(tǒng),A星球的質(zhì)量為m1,B星球的質(zhì)量為m2,它們中心之間的距離為L,引力常量為G,則下列說法正確的是( )
A. A星球的軌道半徑為
B. B星球的軌道半徑為
C. 雙星運行的周期為
D. 若近似認為B星球繞A星球中心做圓周運動,則B星球的運行周期為
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【題目】有關(guān)實際中的現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A. 火箭靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度
B. 體操運動員在著地時曲腿是為了減小地面對運動員的作用力
C. 用槍射擊時要用肩部抵住槍身是為了減少反沖的影響
D. 為了減輕撞車時對司乘人員的傷害程度,發(fā)動機艙越堅固越好
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【題目】圖是“嫦娥一導奔月”示意圖,衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小型火箭多次變軌,進入地月轉(zhuǎn)移軌道,最終被月球引力捕獲,成為繞月衛(wèi)星,并開展對月球的探測,下列說法正確的是( )
A. 發(fā)射“嫦娥一號”的速度必須達到第三宇宙速度
B. 衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比
C. 在繞月圓軌道上,衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān)
D. 在繞月軌道上,衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力
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【題目】用圖甲裝置探究細繩拉力(近似等于懸掛鉤碼重力)做功和小車動能變化的關(guān)系.
甲
(1) 關(guān)于實驗操作,下列說法正確的有________
A. 需要測出小車與鉤碼的質(zhì)量
B. 需要墊高木板右端以平衡摩擦力
C. 需要控制鉤碼的質(zhì)量遠大于小車的質(zhì)量
D. 必須在接通打點計時器的同時釋放小車
(2) 某次獲得的紙帶如圖乙所示.已知相鄰兩點時間間隔為T,小車與鉤碼的質(zhì)量分別為M和m,重力加速度為g,從A點到B點的過程中,拉力對小車做的功為________,小車動能的變化為________.(用題中及圖中字母表示).
(3) 在實驗操作正確的情況下,分析多組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),拉力對小車做的功總是大于小車動能的變化量,原因是________.
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【題目】某時刻O處質(zhì)點沿y軸向下開始做簡諧運動,形成沿x軸正向傳播的簡諧橫波,O處質(zhì)點開始振動后t=0.8s時的圖像如圖所示.P點是x軸上距坐標原點96cm處的質(zhì)點.則該波的波速是_____m/s;從O處質(zhì)點開始振動計時,經(jīng)過___s,P處質(zhì)點開始振動;從P處質(zhì)點開始振動,再經(jīng)____s,P處質(zhì)點第一次經(jīng)過波峰.
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【題目】如圖所示,靜止的汽缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體,水平輕桿一端固定在墻壁上,另一端與汽缸內(nèi)的活塞相連.已知大氣壓強為1.0×105Pa,汽缸的質(zhì)量為50kg,活塞質(zhì)量不計,其橫截面積為0.01m2,汽缸與地面間的最大靜摩擦力為汽缸重力的0.4倍,活塞與汽缸之間的摩擦可忽略.開始時被封閉氣體壓強為1.0×105Pa、溫度為27℃,試求:
①緩慢升高被封閉氣體溫度,汽缸恰好開始向左運動時氣體的壓強p和溫度t;
②某同學認為被封閉氣體的溫度只有在27℃到①問中t之間,才能保證汽缸靜止不動,你是否同意他的觀點?若同意,請說明理由;若不同意,計算出正確的結(jié)果.
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【題目】如圖所示,足夠長的U型光滑金屬導軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN與PQ平行且間距為L,導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直,導軌電阻不計.金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑,并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為R,當流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時,棒的速度大小為v,則金屬棒ab在這一過程中( )
A. 運動的平均速度大小為
B. 下滑的位移大小為
C. 產(chǎn)生的焦耳熱為qBLv
D. 受到的最大安培力大小為
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【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為1kg的小物塊,以初速度v0=11m/s從θ=530的固定斜面底端先后兩次滑上斜面,第一次對小物塊施加一沿斜面向上的恒力F,第二次不施加力,圖乙中的兩條線段a、b分別表示施加力F和無F時小物塊沿斜面向上運動的v-t圖線,不考慮空氣阻力,g=10m/s2,下列說法正確的是(已知)
A. 恒力F大小為21N
B. 物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5
C. 有恒力F時,小物塊在整個上升過程摩擦產(chǎn)生的熱量較少
D. 有恒力F時,小物塊在整個上升過程機械能的減少量較小
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