【題目】如圖所示,傾角為的光滑斜面固定在水平面上,一質(zhì)量為的小物塊受到一沿斜面向上的恒定拉力的作用,從點(diǎn)由靜止開始向上加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到斜面上的點(diǎn)時(shí),它的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和增加了,此時(shí)將拉力反向,但大小不變,直到物塊再次返回出發(fā)點(diǎn)。已知物塊從到的時(shí)間為從返回時(shí)間的一半。重力加速度為,求:
(1)拉力的大。唬ㄓ、、表示)
(2)以為零勢(shì)能點(diǎn),當(dāng)物塊動(dòng)能為時(shí),物塊的重力勢(shì)能。
【答案】(1)9mgsin;(2)0.75J 或 3J
【解析】
(1)設(shè)物塊在時(shí)間t內(nèi)從A到B,則從B返回A的時(shí)間為2t,t 和2t 時(shí)間內(nèi)的加速度大小分別為 a1、a2, 由于t與2t內(nèi)的位移大小相等方向相反, 則有
解得
從A到B過程
F﹣mgsin=ma1
從B到A過程
F+mgsin=ma2
解得拉力的大小
F=9mgsin
(2)物塊的動(dòng)能為Ek =6J位置有兩個(gè),設(shè)第一個(gè)動(dòng)能為6J的位置距離A為s1, 第二個(gè)動(dòng)能為6J的位置距離 B的位置為s2,A、B間的距離為s, 由動(dòng)能定理得
(F﹣mgsin)s1=Ek-0
解得:
mgs1sin=Ek=0.75J
該點(diǎn)物塊的重力勢(shì)能
Ep1=mgs1sin=0.75J
對(duì)從開始運(yùn)動(dòng)到動(dòng)能第二次為6J的過程,由動(dòng)能定理得
(F﹣mgsin)s﹣(mgsin+F)s2=Ek-0
由于F=9mgsin,則
Fs﹣10mgs2sin=6J
由于Fs=18J, 解得
mgs2sin=1J
該點(diǎn)的重力勢(shì)能
Ep2=mgssin+mgs2sin
因?yàn)?/span>
mgssin=Fs=2J
因此從開始運(yùn)動(dòng)到動(dòng)能第二次為6J時(shí),物塊的重力勢(shì)能
Ep2=(2+1)J=3J
答:(1)拉力F的大小為9mgsin;(2)以A為零勢(shì)能點(diǎn),當(dāng)物塊動(dòng)能為6J時(shí),物塊的重力勢(shì)能為0.75J 或 3J。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】萬(wàn)有引力定律揭示了天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律與地上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有內(nèi)在的一致性.
(1)用彈簧測(cè)力計(jì)稱量一個(gè)相對(duì)于地球靜止的物體的重力,隨稱量位置的變化可能會(huì)有不同結(jié)果.已知地球質(zhì)量為M,自轉(zhuǎn)周期為T,引力常量為G.將地球視為半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體,不考慮空氣的影響.設(shè)在地球北極地面稱量時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是F0.
①若在北極上空高出地面h處稱量,彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為F1,求比值的表達(dá)式,并就h=1.0%R的情形算出具體數(shù)值(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);
②若在赤道表面稱量,彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為F2,求比值的表達(dá)式.
(2)設(shè)想地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的圓周軌道半徑為r、太陽(yáng)半徑為Rs和地球的半徑R三者均減小為現(xiàn)在的1.0%,而太陽(yáng)和地球的密度均勻且不變.僅考慮太陽(yáng)與地球之間的相互作用,以現(xiàn)實(shí)地球的1年為標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算“設(shè)想地球”的1年將變?yōu)槎嚅L(zhǎng)?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示的電路,水平放置的平行板電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng),則( )
A. 電容器的電容將減小
B. 電容器上的電荷量將減少
C. 電容器中的電場(chǎng)強(qiáng)度將增大
D. 液滴將向上運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是“電容式加速度傳感器”原理圖,電容器的一個(gè)金屬極彈性金屬片板固定在絕緣底座上,另一塊極板用彈性金屬片制成,當(dāng)這種加速度傳感器用在上下移動(dòng)的升降機(jī)中時(shí),通過測(cè)量電容的變化就能感知升降機(jī)加速度的變化情況。設(shè)升降機(jī)加速度為零時(shí)電容器的電容為,下列說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí),B.當(dāng)升降機(jī)減速上升時(shí),
C.當(dāng)升降機(jī)減速下降時(shí),D.當(dāng)升降機(jī)加速下降時(shí),
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,坐標(biāo)系所在平面存在與軸同方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),是軸上的一點(diǎn)、是軸上的一點(diǎn),質(zhì)量為、電荷量為的正電荷經(jīng)過點(diǎn)時(shí)速度方向與軸正方向成角,速度大小為,當(dāng)該電荷運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速度方向與軸正方向夾角也為,電荷所受重力忽略不計(jì),求:
(1)電荷運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)設(shè)點(diǎn)的電勢(shì)為零,則點(diǎn)的電勢(shì)是多少。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,已知電源電動(dòng)勢(shì)E = 5 V,內(nèi)阻r = 2 Ω,定值電阻R1 = 0.5 Ω,滑動(dòng)變阻器R2的阻值范圍為0~10 Ω.求:
(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大?最大功率是多少?
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí),電源的輸出功率最大?最大功率是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,矩形線圈MNPQ處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,PQ邊剛好處于磁場(chǎng)右邊界。則當(dāng)線圈做下列運(yùn)動(dòng)時(shí),通過線圈的磁通量會(huì)發(fā)生變化的是
A. 線圈向右平移且MN邊未離開磁場(chǎng)
B. 線圈向左平移且MN邊未離開磁場(chǎng)
C. 線圈向上平移且MQ邊未離開磁場(chǎng)
D. 線圈向下平移且NP邊未離開磁場(chǎng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A.射線的穿透能力比射線強(qiáng)
B.天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
C.核聚變中平均每個(gè)核子放出的能量比裂變中平均每個(gè)核子的小
D.半衰期跟放射性元素以單質(zhì)或化合物形式存在無(wú)關(guān)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。”進(jìn)一步研究表明,地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布示意如圖。結(jié)合上述材料,下列說(shuō)法不正確的是
A. 地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合
B. 地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng),地磁南極在地理北極附近
C. 地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行
D. 地磁場(chǎng)對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用
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