【題目】如圖所示,用絕緣輕桿連接A、B兩物體靜止放在光滑絕緣的水平面上,一輕質彈簧的一端與固定的豎直板P拴接,另一端與A物體相連現(xiàn)讓B物體帶上正電荷后,在空間加一水平向右的勻強電場,在電場力作用下B開始向右運動,直到B物體達到最大速度下列有關該過程的分析正確的是
A. B物體加速度一直在增大
B. A、B物體總動能的增加量等于B物體電勢能的減少量
C. B物體電勢能和動能之和的減少量等于A物體動能的增加量
D. 輕杠對A物體所做的功數(shù)值上等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量
【答案】D
【解析】
對于A、B兩物體,受電場力和輕質彈簧的拉力作用,當B開始向右運動,隨著彈簧的伸長量增加,彈力增大,當彈簧的彈力小于電場力時,B物體加速向右運動;當彈簧的彈力等于電場力時,B物體不再加速,速度達到最大;所以在該過程中,B物體做加速度減小變加速運動,即B物體加速度一直在減小,故A錯誤;整個系統(tǒng)中,根據(jù)功能關系可知,B物體的電勢能轉化為A、B的動能以及彈簧的彈性勢能,所以A、B物體總動能的增加量加上彈簧彈性勢能的增加量等于B物體電勢能的減少量,故B錯誤;由選項B可知,B物體電勢能的減少量減去B物體的動能與彈簧的彈性勢能之和等于A物體動能的增加量,故C錯誤;對于A物體和輕質彈簧,根據(jù)功能關系可知,輕杠對A物體所做的功轉化為A物體的動能與彈簧的彈性勢能,即輕杠對A物體所做的功數(shù)值上等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量,故D正確。所以D正確,ABC錯誤。
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【題目】某實驗小組為了探究功與動能變化的關系,利用如圖所示的裝置.在豎直墻上的A點安裝一個拉力傳感器,用不可伸長的柔軟輕繩一端與質量為1.00 kg的小球C連接,另一端繞過小滑輪B(可以忽略滑輪大小)與傳感器連接,定滑輪B與A等高,BD為水平參考線,測出BC間繩長L=0.80 m.實驗中,使繩始終處于繃直狀態(tài),將小球從距離BD線高h處由靜止開始釋放,從拉力傳感器記錄的拉力變化圖線中讀出拉力的最大值為F.改變h的值,記錄下相應的最大拉力F,取H=L-h,g=9.80 m/s2,實驗中得到的部分數(shù)據(jù)如下表所示.
h/m | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | …… |
H/m | 0.70 | 0.60 | 0.50 | 0.40 | …… |
F/N | 26.88 | 24.45 | 22.00 | 19.56 | …… |
(1)當H=0.60 m時,小球的最大動能為________ J,此過程中外力做功為________ J;
(2)實驗結論是:______________________________________________________
(3)根據(jù)實驗結論,推導出F與H之間的關系為:__________________.
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【題目】如圖所示,足夠長的光滑絕緣水平臺左端固定一被壓縮的絕緣輕質彈簧,一個質量m=0.04kg,電量q=+2×10-4C的可視為質點的帶電滑塊與彈簧接觸但不栓接.某一瞬間釋放彈簧彈出滑塊,滑塊從水平臺右端A點水平飛出,恰好能沒有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的最高B點,并沿軌道滑下.已知AB的豎直高度h=0.45m,傾斜軌道與水平方向夾角為α=37°,傾斜軌道長為L=2.0m,帶電滑塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.5.傾斜軌道通過光滑水平軌道CD(足夠長)與光滑豎直圓軌道相連,在C點沒有能量損失,所有軌道都絕緣,運動過程滑塊的電量保持不變.只有在豎直圓軌道處存在場強大小為E=2×103V/m,方向豎直向下的勻強電場.cos37°=0.8,sin37°=0.6,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)被釋放前彈簧的彈性勢能?
(2)要使滑塊不離開圓軌道,豎直圓弧軌道的半徑應該滿足什么條件?
(3)如果豎直圓弧軌道的半徑R=0.9m,滑塊進入軌道后可以有多少次通過豎直圓軌道上距水平軌道高為0.01m的點P位置?
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【題目】用如圖實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒.m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.如圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離已在圖中標出.已知m1=100 g、m2=300 g,則(g取10 m/s2,結果保留兩位有效數(shù)字)
(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件
B.將打點計時器接到直流電源上
C.先釋放m2,再接通電源打出一條紙帶
D.測量紙帶上某些點間的距離
E.根據(jù)測量的結果,分別計算系統(tǒng)減少的重力勢能和增加的動能
其中操作不當?shù)牟襟E是__________(填選項對應的字母).
(2)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v=______m/s;
(3)在打點0~5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk=_______J,系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp=______J。(保留三位有效數(shù)據(jù))
(4)由此得出的結論是_____________________________________________________________;
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【題目】如圖所示,實線是一列簡諧橫波在t1=0時刻的波形圖,虛線是在t2=0.2 s時刻的波形圖。
①若周期T符合:2T<t2–t1<3T,且波向x軸正方向傳播,波速多大?
②若周期T符合:2T<t2–t1<3T,且波向x軸負方向傳播,波速多大?
③在t1到t2的時間內,如果M通過的路程為1 m,那么波的傳播方向怎樣?波速多大?
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【題目】宇宙中,兩顆靠得比較近的恒星,只受到彼此之間的萬有引力作用相互繞轉,稱之為雙星系統(tǒng).在浩瀚的銀河系中,多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng).設某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動,如圖所示.若AO>OB,則
A. 星球A的質量一定不大于星球B的質量
B. 星球A的線速度一定小于星球B的線速度
C. 雙星間距離一定,雙星的總質量越大,其轉動周期越大
D. 雙星的質量一定,雙星之間的距離越大,其轉動周期越大
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【題目】(15分)光滑水平面上有質量為M、高度為h的光滑斜面體A,斜面上有質量為m的小物體B,都處于靜止狀態(tài)。從某時刻開始釋放物體B,在B沿斜面下滑的同時斜面體A沿水平方向向左做勻加速運動。經過時間t,斜面體水平移動s,小物體B剛好滑到底端。
(1)求運動過程中斜面體A所受的合力;
(2)分析小物體B做何種運動?并說明理由;
(3)求小物體B到達斜面體A底端時的速度大小。
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【題目】如圖所示,矩形線圈是閉合的,在外力作用下,勻速向右通過寬為d(大于線圈邊長)的勻強磁場時,設穿過線圈的磁通量為Φ,感應電流為I,線圈所受磁場力為F,通過線圈導線橫截面的電荷量為q,則描述此過程中以上各物理量的變化的圖像如選項圖所示,其中正確的是( )
A. B.
C. D.
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【題目】一同學在“研究小車的加速度與外力關系”的探究實驗中,使用了光電門他將光電門固定在氣墊軌道上的某點B,用不同的力拉小車,但每次小車從同一位置A由靜止釋放,測出對應不同外力時小車上遮光板寬度L很小通過光電門的時間然后經過數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)小車所受拉力F反比于,于是他就得出物體的加速度正比于外力的結論試簡要說明該同學的推理過程.
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