【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的恒力F作用下,由靜止從底端向上做勻加速直線運動。若斜面足夠長,表面光滑,傾角為θ。經(jīng)時間t,恒力F做功20J,此后撤去恒力F,物體又經(jīng)時間t回到出發(fā)點,且回到出發(fā)點時的速度大小為v,若以地面為重力勢能的零勢能面,則下列說法中正確的是
A. 物體回到出發(fā)點時的機械能是20J
B. 在撤去力F前的瞬時,力F的功率大小是2 mgvsinθ/3
C. 在撤去力F前的瞬時,力F的功率大小是4 mgvsinθ/3
D. 在此運動過程中物體動能與勢能相等的位置在撤去恒力位置的上方,物體的機械能先增加后減少
【答案】AB
【解析】根據(jù)功能關(guān)系可知,除了重力之外的力對物體做正功時,物體的機械能就要增加,增加的機械能等于外力F做功的大小,由于拉力F對物體做的功為20J,所以物體的機械能要增加20J,撤去拉力之后,物體的機械能守恒,所以當回到出發(fā)點時,所有的能量都轉(zhuǎn)化為動能,所以動能為20J,重力勢能為0,所以物體回到出發(fā)點時的機械能是20J,故A正確。設(shè)撤去力F前和撤去力F后的運動過程中物體的加速度大小分別為:和,這兩個過程的位移大小相等,方向相反,取沿斜面向上為正方向,則有:,得:;因為物體做勻加速直線運動,初速度為0,由牛頓第二定律可得,,撤去恒力F后是勻變速運動,且加速度為,聯(lián)立上兩式得:,設(shè)剛撤去拉力F時物體的速度大小為,則有:,對于從撤去到返回的整個過程,有:,解得:,所以在撤去力F前的瞬間,力F的功率:,故B正確,C錯誤;撤去力F后的位置到最高點,動能減小,重力勢能增大,動能與勢能相等的位置不可能在這段距離,所以動能與勢能相等的位置在撤去力F之前的某位置,物體的機械能一直增大,故D錯誤;故選AB。
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】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50Hz.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:
①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
②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是__.
(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=__ (用被測物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實值相比,測量的動摩擦因數(shù)__ (填“偏大”或“偏小”).
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【題目】如圖所示,寬度為2s的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場B,磁場方向垂直紙面向里。一半徑為d的正方形線框abcd由粗細均勻的金屬導(dǎo)線繞成,初始時線框右邊恰好與磁場邊界重合,現(xiàn)讓線框勻速穿過磁場區(qū)域,電流逆時針為正方向,下列關(guān)于ab兩點間的電壓Uab及通過線圈中的電流i隨線圈位移x的變化正確的是
A. B.
C. D.
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【題目】如圖甲所示,匝數(shù)n=100的正方形線圈,邊長l=10cm,線圈總電阻R=5Ω,線圈內(nèi)部勻強磁場磁感應(yīng)強度按圖乙所示規(guī)律變化,0時刻線圈內(nèi)磁場方向垂直紙面向里,求:
(1)0.03s時線圈中的感應(yīng)電流;
(2)0.06s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的熱量;
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【題目】在豎直平面內(nèi)有水平向右、場強為E=1×104N/C的勻強電場。在場中有一根長L=2m的絕緣細線,一端固定在O點,另一端系質(zhì)量為0.04kg的帶電小球,它靜止時細線與豎直方向成37°角。如圖所示,給小球一個初速度讓小球恰能繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動,取小球在靜止時的位置為電勢能和重力勢能的零點,下列說法正確的是(cos37°=0.8,g=10m/s2)
A. 小球所帶電量為q=3.5×10-5C
B. 小球恰能做圓周運動動能最小值是0.96J
C. 小球恰能做圓周運動的機械能最小值是1.54J
D. 小球恰能做圓周運動的機械能最小值是0.5J
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【題目】雪災(zāi)天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹(如圖甲),使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加,導(dǎo)致鐵塔被拉倒、壓塌(如圖乙),電力設(shè)施被嚴重損毀,給這些地方群眾的生產(chǎn)生活造成了極大不便和巨大損失。當若干相同鐵塔等高、等距時,可將之視為如圖丙所示的結(jié)構(gòu)模型。已知鐵塔(左右對稱)質(zhì)量為m,塔基寬度為d。相鄰鐵塔間輸電線的長度為L,其單位長度的質(zhì)量為m0,輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角。已知冰的密度為ρ,設(shè)冰層均勻包裹輸電線上,且冰層的橫截面為圓形,其半徑為R(輸電線的半徑可忽略)。
(1)每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少?
(2)被冰層包裹后,輸電線在最高點、最低點所受的拉力大小分別為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一U形玻璃管豎直放置,左端開口,右端封閉,左端上部有一光滑的輕活塞。初始時,管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示。用力向下緩慢推活塞,直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止。求此時右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強和活塞向下移動的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同;在活塞向下移動的過程中,沒有發(fā)生氣體泄漏;大氣壓強p0=75.0 cmHg。環(huán)境溫度不變。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量為2kg的物體在40N水平推力作用下,1s內(nèi)沿豎直墻壁從靜止開始下滑3m.求:(取g=10m/s2)
(1)物體運動的加速度;
(2)物體與墻間的動摩擦因數(shù);
(3)若在1s末時把水平推力改為140N,請通過分析計算說明物體的運動情況.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】1831年10月28日,法拉第展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機,其示意圖如圖所示,水平銅盤可繞豎直銅軸轉(zhuǎn)動,兩銅片M、N分別與銅盤邊緣和銅軸連接,使整個銅盤處于豎直向上的勻強磁場中。M和N之間連接阻值為R的電阻和滑動變阻器RP,若從上往下看,銅盤轉(zhuǎn)動的方向為順時針方向。已知銅盤的半徑為L,銅盤轉(zhuǎn)動的角速度為ω,銅盤連同兩銅片對電流的等效電阻值為r,磁感應(yīng)強度為B,下列說法正確的是
A. 導(dǎo)體R中的電流方向從a到b
B. 銅盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為
C. 導(dǎo)體R的最大功率為
D. 如果RP=R+r,則滑動變阻器的最大功率為
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