【題目】如圖所示,質(zhì)量為m3=2kg的滑道靜止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半徑為R=0.3m的四分之一圓弧,圓弧底部與滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一個輕彈簧,滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑。質(zhì)量為m2=3kg的物體2(可視為質(zhì)點)放在滑道的B點,現(xiàn)讓質(zhì)量為m1=1kg的物體1(可視為質(zhì)點)自A點由靜止釋放,兩物體在滑道上的C點相碰后粘為一體(g=10m/s2)。求:
(1)物體1從釋放到與物體2恰好將要相碰的過程中,滑道向左運動的距離;
(2)若CD=0.2m,兩物體與滑道的CD部分的動摩擦因數(shù)都為μ=0.15,求在整個運動過程中,彈簧具有的最大彈性勢能;
(3)物體1、2最終停在何處?
【答案】(1)0.15m ;(2)0.3J ;(3)D點左側離D點為0.05 m處。
【解析】
(1)物體1從釋放到與物體2碰撞前瞬間,物體1、滑道組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,設物體1水平位移大小為x1,滑道水平位移大小為x3,有:
0=m1x1-m3x3①
x1=R
解得
x3==0.15m②
(2)設物體1、2剛要相碰時物體1的速度大小為v1,滑道的速度大小為v3,對物體1和滑道組成的系統(tǒng),由機械能守恒定律有
③
由動量守恒定律有
0=m1v1-m3v3④
設物體1和物體2相碰后的共同速度大小為v2,對物體1、2組成的系統(tǒng),由動量守恒定律有
m1v1=(m1+m2)v2⑤
彈簧第一次被壓縮到最短時,由動量守恒定律可知物體1、2和滑道速度均為零,此時彈簧的彈性勢能最大,設為Epm。
從物體1、2碰撞后到彈簧第一次被壓縮到最短的過程中,由能量守恒定律有
⑥
聯(lián)立③④⑤⑥式,代入數(shù)據(jù)可以求得
Epm=0.3J
(3)分析可知物體1、2和滑道最終將靜止,設物體1、2相對滑道CD部分運動的路程為s,由能量守恒定律有
代入數(shù)據(jù)可得
s=0.25m
所以物體1、2最終停在D點左側離D點為0.05m處。
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【題目】以下說法正確的是
A.非線性元件不能用計算電阻
B.電源的輸出功率越大,電源的效率越高
C.通過導體單位面積的電荷量越多,導體中的電流越大
D.電路中無論電阻怎樣連接,該電路消耗的電功率總等于各個電阻消耗的電功率之和
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【題目】如圖所示,磁感應強度大小為B的勻強磁場垂直于光滑金屬導軌平面向外,導軌左右兩端電路所在區(qū)域均無磁場分布。垂直于導軌的導體棒接入電路的長度為L、電阻為R,在外力作用下以速度v0從左向右做勻速直線運動。小燈泡電阻為2R,滑動變阻器總阻值為4R。圖示狀態(tài)滑動觸頭位于a、b的正中間位置,此時位于平行板電容器中的P處的帶電油滴恰好處于靜止狀態(tài)。電路中其余部分電阻均不計,各接觸處都接觸良好。且導軌足夠長,則下列判斷正確的是
A.若將滑動變阻器的滑片向b端移動,則小燈泡將變暗
B.若將滑動變阻器的滑片向a端移動,則液滴將向上運動
C.圖示狀態(tài)下,△t時間內(nèi)流過小燈泡的電荷量為
D.圖示狀態(tài)下,△t時間內(nèi)滑動變阻器消耗的電能為
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【題目】圖示為一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài) C過程的p—V圖象,且AB∥V軸,BC∥p軸。已知氣體在狀態(tài)C時的溫度為300 K,下列說法正確的是
A.氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中做等壓變化
B.氣體在狀態(tài)B時的溫度為600 K
C.氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中對外界做功
D.氣體從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中吸熱
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【題目】如圖甲所示,豎直長直導線右側固定的矩形線框與長直導線位于同一平面內(nèi),導線中通有向下的電流,當長直導線中的電流i隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示時,關于線框中的感應電流及線框受到的安培力,下列說法正確的是
A. 感應電流沿逆時針方向且逐漸增大,線框受到的安培力方向向左
B. 感應電流沿順時針方向且逐漸增大,線框受到的安培力方向向右
C. 感應電流沿逆時針方向且逐漸減小,線框受到的安培力方向向左
D. 感應電流沿逆時針方向且逐漸減小,線框受到的安培力方向向右
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【題目】下列說法正確的是( 。
A.在核反應中,比結合能小的原子核變成比結合能大的原子核時,會釋放核能
B.衰變中產(chǎn)生的射線實際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的
C.根據(jù)玻爾理論可知,氫原子輻射出一個光子后,核外電子的動能減小
D.紫外線照射到金屬鋅板表面時能產(chǎn)生光電效應,則當增大紫外線的照射強度時,從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從豎直虛線上的P點以初速度v0水平向左射出,在下列不同情形下,粒子經(jīng)過一段時間后均恰好經(jīng)過虛線右側的A點。巳知P、A兩點連線長度為l,連線與虛線的夾角為α=37°,不計粒子的重力,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).
(1)若在虛線左側存在垂直紙面向外的勻強磁場,求磁感應強度的大小B1;
(2)若在虛線上某點固定一個負點電荷,粒子恰能繞該負點電荷做圓周運動,求該負點電荷的電荷量Q(已知靜電力常量為是);
(3)若虛線的左側空間存在垂直紙面向外的勻強磁場,右側空間存在豎直向上的勻強電場,粒子從P點到A點的過程中在磁場、電場中的運動時間恰好相等,求磁場的磁感應強度的大小B2和勻強電場的電場強度大小E.
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【題目】為觀察電荷在導體上的分布規(guī)律,將一個大的導體安放在絕緣支架上,并使導體帶上負電荷,如圖所示.用帶絕緣柄的小驗電球P接觸導體上的各點,再與不帶電的驗電器接觸,通過驗電器金箔片的張角判斷各點的帶電情況.主要實驗步驟如下:
①用P接觸導體上的A點,再與不帶電的驗電器接觸,發(fā)現(xiàn)驗電器的金箔片張角較小;
②用P接觸導體上的B點,再與不帶電的驗電器接觸,發(fā)現(xiàn)驗電器的金箔片張角較大:
③用P與導體的尖端C點接觸,再與不帶電的驗電器接觸,發(fā)現(xiàn)驗電器的金箔張角最大.由此可以確定:
(1)電荷在導體表面的分布是 ______ (選填“均勻”或“不均勻”)的.突出的位置,電荷比較 ______ ;平坦的位置,電荷比較 ______ (選填“密集”或”稀疏”)
(2)比較導體外A、B、C三點附近電場強度的大小,其中電場強度最大的是 ______ 點附近;電場強度最小的是 ______ 點附近.(選填“A”、“B”或“C”)
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【題目】平行板電容器 C 與三個可變電阻器 R1、R2、R3 以及電源連成如圖所示的電路。閉合開關 S 待電路穩(wěn)定后,電容器C 兩極板帶有 一定的電荷。要使電容器所帶電荷量增加,以下方法中可行的是 ( )
A. 只增大R1,其他不變
B. 只增大R2,其他不變
C. 只減小R3,其他不變
D. 只減小 a、b 兩極板間的距離,其他不變
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