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【題目】2019年6月24日消息,大連市首屆“工匠杯”職工技能競賽決賽開賽,現場20名砌筑工展現出較高的技術水準。如圖所示,競賽工地上的建筑工人用磚夾搬運5塊相同的磚(圖中陰影部分相當于磚夾),當磚處于平衡狀態(tài)時,下列說法正確的是
A.磚夾對磚塊的水平壓力越大,1、5兩塊磚受到的摩擦力越大
B.3受到2施加的摩擦力大小等于自身重力的一半
C.4對3的摩擦力方向豎直向下
D.1受到2施加的摩擦力與4受到5施加的摩擦力完全相同
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【題目】所謂暗物質是指宇宙中那些既不發(fā)光也不反光,因而無法看到的物質,不過暗物質與通常物質都遵循萬有引力定律,天文觀測有跡象表明,暗物質的質量可能占宇宙總質量的90%至99%.如果能用磁譜儀探測到暗物質,從而進一步測出宇宙中物質的總平均密度,那么,我們就能根據下面敘述的原理預言宇宙膨脹的前景.
宇宙的膨脹現象是在20世紀30年代由哈勃等科學家發(fā)現的,它是指觀察者在宇宙中的任何一個星系(例如O)上向任何一方向看去,會看到所有其他的星系(例如P)都在遠離自己,其速度v與距離R成正比,即,如圖b所示比例系數H叫哈勃常量,單位為千米/(秒·光年).
①如果認為宇宙是均勻的各向同性的,其物質密度為,那么質量為m的星系P在遠離觀察者O時,所受到的宇宙所有其他物質(包括圖b球面內、外兩部分)對它的總引力是多少?
②如果質量為m的星系P相對于O點的引力勢能(其中M為圖b中球面內物質的質量),星系P的總能量E等于其動能與引力勢能之和,以證明恰使E=0的宇宙物質密度.
③試說明,通過比較現在宇宙的物質密度與上述密度的大小即可預言宇宙膨脹前景:或永遠膨脹下去,或在將來的某一時刻停止膨脹,轉而變?yōu)槭湛s.
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【題目】如圖所示,勁度系數為k=100 N/m的輕彈簧上端固定在傾角為θ=30°的固定光滑斜面上,下端連接質量為2 kg的C物塊靜止,C距地面高為h=0.35 m。質量分別為2 kg和1 kg的A、B兩物塊靜止在光滑水平面上,一細繩剛好豎直拉著物塊B(細繩足夠長),F給A一個水平向左的瞬時沖量I=24 N·s使A向左運動,A與B碰撞過程中沒有能量損失,當B擺起后到達最高點時將B固定。A與C碰撞后粘在一起,不計A經過斜面和地面連接處時的能量損失。求:(取g=10 m/s2)
(1)B被碰后向左擺起的最大高度;
(2)A與C碰后一起向上運動0.2 m時的速度。
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【題目】某同學用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律時,所用交流電源的頻率為50 Hz,得到如圖乙所示的紙帶.選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E,測出A點距起點O的距離為s0=19.00 cm,點A、C間的距離為s1=8.36 cm,點C、E間的距離為s2=9.88 cm,g取9.8 m/s2,測得重物的質量為m=1 kg。
(1)下列做法正確的有________.
A.圖中兩限位孔必須在同一豎直線上
B.實驗前,手應提住紙帶上端,使紙帶豎直
C.實驗時,先放開紙帶,再接通打點計時器的電源
D.數據處理時,應選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置
(2)選取O、C兩點為初、末位置驗證機械能守恒定律,重物減少的重力勢能是________J,打下C點時重物的速度大小是________m/s.(結果保留三位有效數字)
(3)根據紙帶算出打下各點時重物的速度v,量出下落距離s,則以為縱坐標、以s為橫坐標畫出的圖象應是下面的________.
(4)重物減少的重力勢能總是略大于增加的動能,產生這一現象的原因是________.(寫出一條即可)
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【題目】某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化的關系”的實驗,圖中小車是在1條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致.每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.
(1)除了圖中已有的實驗器材外,還需要導線、開關、________(填測量工具)和________(填“交流”或“直流”)電源.
(2)實驗中,小車會受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力,則下面操作正確的是________.
A.放開小車,能夠自由下滑即可
B.放開小車,能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可
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【題目】如圖所示,線框由導線組成,cd、ef兩邊豎直放置且相互平行,導體棒ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動,導體棒ab所在處有勻強磁場且B2=2 T,已知ab長L=0.1 m,整個電路總電阻R=5 Ω.螺線管匝數n=4,螺線管橫截面積S=0.1 m2.在螺線管內有如圖所示方向磁場B1,若磁場B1以均勻增加時,導體棒恰好處于靜止狀態(tài),試求:(g=10 m/s2)
(1)通過導體棒ab的電流大。
(2)導體棒ab的質量m大。
(3)若B1=0,導體棒ab恰沿cd、ef勻速下滑,求棒ab的速度大小.
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【題目】如圖所示,傾角θ=30°、寬度L=1 m的足夠長的“U”形平行光滑金屬導軌固定在磁感應強度B=1 T,范圍足夠大的勻強磁場中,磁場方向垂直于斜面向下。用平行于軌道的牽引力F=2N拉一根質量m=0.2 kg、電阻R=1Ω的垂直放在導軌上的金屬棒ab,使之由靜止開始沿軌道向上運動,當金屬棒移動一段距離后,獲得穩(wěn)定速度,不計導軌電阻及一切摩擦,取g=10 m/s2。求:
(1)金屬棒達到穩(wěn)定時所受安培力大小和方向如何?
(2)金屬棒達到穩(wěn)定時產生的感應電動勢為多大?
(3)金屬棒達到穩(wěn)定時速度是多大?
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【題目】中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。預計2020年左右,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖,已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運動,a是地球同步衛(wèi)星,則( )
A. 衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度
B. 衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度
C. 衛(wèi)星a的運行速度大于第一宇宙速度
D. 衛(wèi)星b的周期大于24 h
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【題目】為了將陷入泥濘里的汽車拉出來,駕駛員常按圖(a)所示辦法用鋼索和大樹相連并拉緊鋼索,然后在鋼索的中央用垂直于鋼索的側向力F拉鋼索,從而使汽車移動.圖(b)是某時刻的俯視圖,力F大小為400N,鋼索的中點被拉過0.4m,鋼索總長L=16m.問:(1)汽車在圖(b)所示時刻受到的拉力大小為多少?(2)如果力F恒定不變,且鋼索的伸長忽略不計,那么,從圖(a)所示時刻拉至圖(b)所示時刻,汽車受到的拉力大小如何變化?為什么?
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【題目】如圖所示,勻強磁場的磁感應強度B=0.5 T,邊長L=10 cm的正方形線圈abcd共100匝,線圈電阻r=1 Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉動,角速度ω=2π rad/s,外電路電阻R=4 Ω.求:
(1)轉動過程中感應電動勢的最大值;
(2)從線圈平面垂直于磁場開始計時,寫出線圈中感應電動勢瞬時值的表達式;
(3)電路中電壓表的示數.
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