【題目】在電場方向水平向右的勻強電場中,一質(zhì)量為1kg的帶電小球從A點豎直向上拋出,其運動的軌跡如圖所示,小球運動的軌跡上A、B兩點在同一水平線上,M為軌跡的最高點,小球拋出時的初速度為4m/s,在M點的速度為3m/s,圖中x1,x2分別為AM和MB之間的水平距離。不計空氣的阻力,則下列判斷正確的有
A. 小球重力G與電場力F之比為4︰3
B. x2與x1的比值為4︰1
C. 小球落到B點時的動能為30J
D. 小球從A點運動到B點的過程中最小速度為2.4m/s
【答案】AD
【解析】
將小球的運動分解為豎直方向的勻減速運動和水平方向的勻加速運動,根據(jù)速度與時間的關(guān)系即可求解重力和電場力以及x2與x1之比;
當重力和電場力的合力與速度垂直時速度最;
A.小球在豎直方向做勻減速運動,則:
小球在水平方向做勻加速度運動,則:
聯(lián)立可以得到:,故選項A正確;
B.小球在豎直方向上做豎直上拋運動,根據(jù)對稱性得知,從A點至M點和從M點至B點的時間相等,小球在水平方向上做初速為零的勻加速直線運動,設(shè)加速度為a,則:,,所以,故選項B錯誤;
C.從A到M水平方向做勻加速運動,則:
則:
從A到B根據(jù)動能定理有:,而且
聯(lián)立整理可以得到:,故選項C錯誤;
D.由題可知,當重力G和電場力F的合力與速度垂直時,此時速度最小,如圖所示:
則,則
將此時速度沿水平方向和豎直方向進行分解,則:,
根據(jù)豎直方向為勻減速運動,則:
水平方向為勻加速運動,則:
聯(lián)立可以得到:,故選項D正確。
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【題目】如圖所示,導(dǎo)熱的氣缸固定在平地面上,一個可自由移動的活塞把氣體封閉在氣缸中,氣缸的內(nèi)壁光滑,F(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿,使活塞緩慢地向右移動,保持氣缸內(nèi)氣體溫度不變,則對于封閉氣體( )
A. 外界對氣體做功
B. 氣體分子平均動能不變
C. 氣體壓強保持不變
D. 單位體積內(nèi)氣體分子個數(shù)增加
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【題目】
如圖,是游樂場的一項娛樂設(shè)備。一環(huán)形座艙套裝在豎直拄子上,由升降機送上幾十米的高處.然后讓座艙自由落下,落到一定位置時.制動系統(tǒng)啟動,到地面時剛好停下。已知座艙開始下落的高度為H=75m,當落到離地面h=30m的位置時開始制動,座艙均勻減速。在一次娛樂中.某同學(xué)把質(zhì)量=6kg的書包放在自己的腿上。g取10m/s2.不計座艙與柱子間的摩擦力及空氣阻力。
(1)求座艙制動過程中書包對該冋學(xué)腿部的壓力多大;
(2)若環(huán)形座艙與同學(xué)們的總質(zhì)量M=4×103kg,求制動過程中機器輸出的平均功率。
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【題目】如圖所示為“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實驗裝置圖。圖中A為小車,質(zhì)量為m1,連接在小車后面的紙帶穿過電火花打點計時器B,它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上,p的質(zhì)量為m2 , C為彈簧測力計,實驗時改變p的質(zhì)量,讀出測力計不同讀數(shù)F,不計繩與滑輪的摩擦。
【1】電火花打點計時器工作電壓為________流(選填“交、直”電源)
【2】下列說法正確的是( )
A. 一端帶有定滑輪的長木板必須保持水平
B. 實驗時應(yīng)先接通電源后釋放小車
C. 實驗中m2應(yīng)遠小于m1
D. 測力計的讀數(shù)始終為 m2g/2
【3】下圖為某次實驗得到的紙帶,紙帶上標出了所選的四個計數(shù)點之間的距離,相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出。由此可求得小車的加速度的大小是________m/s2。(交流電的頻率為50Hz,結(jié)果保留二位有效數(shù)字)
【4】實驗時,某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測量得到的a—F圖像,可能是右上圖中的圖線(____________)
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【題目】利用圖甲所示的回旋加速器對質(zhì)量為m的粒子進行加速,圖中A為每隔一段時間釋放一個粒子的粒子源粒子進入、兩個中空的半圓金屬盒之間的初速度可視為,并在兩個接線柱E、F之間接入圖乙所示的電壓。兩個半圓盒處于與盒面垂直的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向堅直向下,粒子在電場中運動時間可忽略,則下列說法正確的是
A. 若粒子能夠被加速,則接線柱E的電勢應(yīng)低于接線柱F的電勢
B. 若要保證粒子盡快加速到最大速度,則所加電壓的變化周期
C. 粒子每次進入金屬盒的磁偏轉(zhuǎn)半徑之比為1::
D. 若利用該裝置分別加速氘核和粒子,加速后獲得的最大速度不相同
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【題目】如圖所示,在光滑絕緣水平面上有一半徑為R的圓,AB是一條直徑,空間有勻強電場場強大小為E,方向與水平面平行。在圓上A點有一發(fā)射器,以相同的動能平行于水平面沿不同方向發(fā)射帶電量為+q的小球,小球會經(jīng)過圓周上不同的點,在這些點中,經(jīng)過C點的小球的動能最大。由于發(fā)射時刻不同時,小球間無相互作用。且,下列說法正確的是
A. 電場的方向與AC間的夾角為90°
B. 電場的方向與AC間的夾角為60°
C. 小球在A點垂直電場方向發(fā)射,恰能落到C點,則初動能為
D. 小球在A點垂直電場方向發(fā)射,恰能落到C點,則初動能為
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【題目】傾角為θ的斜面上部存在豎直向下的勻強電場.兩帶電量分別為q1、q2,質(zhì)量分別為m1、m2的粒子以速度v1、v2垂直電場射入,并在斜面上某點以速度v1′、v2′射出,在電場中的時間分別為t1、t2.入射速度為v2的粒子射的更遠,如圖所示,不計粒子重力.下列說法正確的是
A. 若v1<v2,則t1<t2
B. 若v1=v2,則
C. 若v1>v2,則v1′<v2′
D. 若v1=v2,則v1′=v2′
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【題目】真空中,在x軸上x=0和x=8處分別固定兩個電性相同的點電荷Ql和Q2。電荷間連線上的電場強度E隨x變化的圖像如圖所示(+x方向為場強正方向),其中x=6處E=0。將一個正試探電荷在x=2處由靜止釋放(重力不計,取無窮遠處電勢為零)。則
A. Q1、Q2均為負電荷
B. Q1、Q2帶電量之比為9:1
C. 在x=6處電勢為0
D. 該試探電荷向x軸正方向運動時,電勢能一直減小
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【題目】(6分)物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列小點。
(1)上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a= (保留三位有效數(shù)字)。
(2)回答下列兩個問題:
為測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的有 。(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長度l |
B.木板的質(zhì)量m1 |
C.滑塊的質(zhì)量m2 |
D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 |
E.滑塊運動的時間t
滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)= (用被測物理量的字母表示,重力加速度為g).
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