【題目】1所示的蹦極運動是一種非常刺激的娛樂項目。為了研究蹦極過程做以下簡化將游客視為質(zhì)點他的運動沿豎直方向忽略彈性繩的質(zhì)量和空氣阻力。如圖2所示某次蹦極時,游客從蹦極平臺由靜止開始下落P點時彈性繩恰好伸直,游客繼續(xù)向下運動能到達的最低位量為Q,整個過程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi),且游客從蹦極平臺第一次下落到Q點的過程中,機械能損失可忽略。彈性繩的彈力大小可以用來計算其中k為常量, 為彈性繩的伸長量。

(1)彈性繩的原長為,彈性繩對游客的彈力為F游客相對蹦極平臺的位移為x,取豎直向下為正方向請在圖3中畫出Fx變化的示意圖;

(2)借助F-x圖像可以確定彈力做功的規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,推導(dǎo)當游客位移為彈性繩彈性勢能的表達式;

(3)按照安全標準,該彈性繩允許的最大拉力,游客下落至最低點與地面的距離。已知, ,蹦極平臺與地面間的距離。取重力加速度,試通過計算說明總質(zhì)量的游客能否被允許使用該蹦極設(shè)施。

【答案】(1)

(2)

(3)可以使用

【解析】(1) 彈性繩對游客的彈力F隨游客位移x變化關(guān)系的圖線如圖所示。

(2) 在上圖中,圖線與x軸所圍面積表示彈力F做的功,則在游客位移從變?yōu)?/span>x的過程中,彈力F做的功為:

所以彈性繩的彈性勢能為:

(3) 設(shè)游客從繃緊平臺第一次達到最低點的距離為l,在此過程中,根據(jù)機械能守恒定律:

解得:

則:d=D-l=5m>3m(符合要求)

當游客第一次到達最低點時,彈性繩的彈力最大,此時彈性繩的彈力:

(符合要求)

所以該游客可以使用該蹦極設(shè)施

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】間距為的平行金屬導(dǎo)軌由傾斜和水平導(dǎo)軌平滑連接而成,導(dǎo)軌上端通過開關(guān) S 連接一電容為 C 的電容器,如圖所示。傾角為的導(dǎo)軌處于大小為 B、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場區(qū)間Ⅰ中,在水平導(dǎo)軌無磁場區(qū)靜止放置金屬桿 cd,在桿右側(cè)存在大小也為 B、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場區(qū)間 II,區(qū)間長度足夠長。當 S 斷開時,金屬桿 ab 從傾斜導(dǎo)軌上端釋放進入磁場區(qū)間 I 達到勻速后進入水平軌道,在無磁場區(qū)與桿cd 碰撞,桿 ab cd 粘合成并聯(lián)雙桿(未產(chǎn)生形變),并滑進磁場區(qū)間 II,同時開關(guān) S 接通(S 接通前電容器不帶電)。在運動過程中,桿 ab、cd 以及并聯(lián)雙桿始終與導(dǎo)軌接觸良好,且與導(dǎo)軌垂直。已知桿 ab cd 質(zhì)量均為 m,電阻均為 R,不計導(dǎo)軌電阻和阻力,忽略磁場邊界效應(yīng),求:

1)桿 ab 在傾斜導(dǎo)軌上達到勻速運動時的速度

2)桿碰撞后粘合為并聯(lián)雙桿時的運動速度;

3)并聯(lián)雙桿進入磁場區(qū)間 II 后最終達到穩(wěn)定運動的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根兩端開口、橫截面積為S2 cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深).管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞,活塞下封閉著長L21 cm的氣柱,氣體的溫度為t17 ℃,外界大氣壓取p01.0×105 Pa(相當于75 cm高的汞柱的壓強)

(1)若在活塞上放一個質(zhì)量為m0.1 kg的砝碼,保持氣體的溫度t1不變,則平衡后氣柱為多長?(g10 m/s2)

(2)若保持砝碼的質(zhì)量不變,對氣體加熱,使其溫度升高到t277 ℃,此時氣柱為多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用控制變量法,可以研究影響平行板電容器的因素(如圖).設(shè)兩極板正對面積為S,極板間的距離為d,靜電計指針偏角為.實驗中,極板所帶電荷量不變,若(  )

A. 保持S不變,增大d,則變大

B. 保持S不變,增大d,則變小

C. 保持d不變,增大S,則變大

D. 保持d不變,增大S,則不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用如圖1所示的電路可以測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。

①現(xiàn)有電壓表(0-3V)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列器材:

A.電流表(0-0.6A)

B.電流表(0-3A)

C.滑動變阻器()

D.滑動變阻器()

實驗中電流表應(yīng)選用________;滑動變阻器應(yīng)選用 ____ 。選填相應(yīng)器材前的字母)

②在圖2中用筆畫線代替導(dǎo)線,按圖1將電路連線補充完整_________ 。

③實驗中,某同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標在圖3的坐標紙上,請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點,并畫出U-圖線_____________

根據(jù)圖3可得出平電池的電動 ________ V,內(nèi)電阻 _________ 。

⑤小明同學(xué)學(xué)習(xí)了電源的相關(guān)知識后,制作了如圖4所示的水果電池。為了測量該電池的電動勢,他從實驗室借來了靈敏電流表(內(nèi)阻未知,且不可忽略)、電阻箱、開關(guān)以及若干導(dǎo)線,設(shè)計了如圖5所示的電路圖。你認為小明同學(xué)能否準確測出水果電池的電動,并說明理由 ____________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水平放置的平行板電容器與某一電源相連接后,斷開電鍵,重力不可忽略的小球由電容器的正中央沿水平向右的方向射入該電容器,如圖所示,小球先后經(jīng)過虛線的A、B兩點。則(

A. 如果小球所帶的電荷量為正電荷,小球所受的電場力一定向下

B. 小球由AB的過程中電場力一定做負功

C. 小球由AB的過程中動能可能減小

D. 小球由AB的過程中,小球的機械能可能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個匝數(shù)為N=100匝的線圈以固定轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/秒在勻強磁場中旋轉(zhuǎn),其產(chǎn)生的交流電通過一匝數(shù)比為n1:n2=10:1的理想變壓器給阻值R=20Ω的電阻供電,已知電壓表的示數(shù)為20V,從圖示位置開始計時,則下列說法正確的是

At=0時刻流過線圈的電流最大

B原線圈中電流的有效值為10A

C穿過線圈平面的最大磁通量為Wb

D理想變壓器的輸入功率為10W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為2:1,在原副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻R,原線圈一側(cè)接有電壓為220V的正弦交流電源,設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原副線圈回路中電阻R上消耗的功率之比為k,則

A. U=100V B. U=440V C. k=1/4 D. k=4

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,真空室內(nèi)存在勻強磁場,磁場方向垂直于圖中紙面向里,磁感應(yīng)強度的大小B=0.60T,磁場內(nèi)有一塊平面感光平板ab,板面與磁場方向平行,在距ab的距離l =16cm處,有一個點狀的放射源S,它向各個方向發(fā)射粒子,粒子的速度都是v =3.0×106m/s,已知粒子的電荷與質(zhì)量之比,現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運動的粒子。

求(1ab上被粒子打中的區(qū)域的長度;

2)能打在板上的粒子的初速度方向間的最大夾角。

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