【題目】如圖,足夠長的豎直光滑直桿固定在地面上,底部套有一個(gè)小環(huán)。在恒力F作用下,小環(huán)由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)。F與直桿的夾角為60°,大小為小環(huán)重力的4倍。1s末撤去F。取地面為零勢能面。(g取10m/s2)求:
(1)1s末小環(huán)的速度大小;
(2)小環(huán)沿桿向上運(yùn)動(dòng)過程中,動(dòng)能等于勢能的所有位置離地面高度。
【答案】(1)10 m/s(2)h∈[0,5]m
【解析】
(1)對(duì)小環(huán)受力分析,畫受力示意圖;
選取水平方向和豎直方向?qū)?/span>F正交分解。
在豎直方向上,根據(jù)牛頓第二定律:Fcos60°-mg=ma
且F=4mg
∴ a=g=10 m/s2
∴ v=at=10 m/s
(2)在0~1s內(nèi):設(shè)任意時(shí)刻小環(huán)離地面的高度為hx時(shí),速度為vx,
此時(shí)的重力勢能是EP=mghx,動(dòng)能是。
若要滿足題設(shè)條件
由第(1)問可知 vx2=2ahx =2ghx 故滿足
所以在0~1s內(nèi),小環(huán)上升過程的任意高度動(dòng)能都等于重力勢能。
1s末小環(huán)到達(dá)的高度
1s末撤去F之后,小環(huán)繼續(xù)上升過程中只受到重力作用,只有重力做功,滿足機(jī)械能守恒定律,動(dòng)能減少、重力勢能增加,故重力勢能總大于動(dòng)能。
綜上所述,小環(huán)沿桿向上運(yùn)動(dòng)過程中,動(dòng)能等于勢能的所有位置離地面高度h∈[0,5]m.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某物理興趣小組圍繞一個(gè)量程為3mA,內(nèi)阻Rg約為100Ω的電流計(jì)G展開探究,可供選擇的器材有電阻箱R0,最大阻值為9999.9Ω,滑動(dòng)變阻器甲,最大阻值為10kΩ,滑動(dòng)變阻器乙,最大阻值為2kΩ,電源E1,電動(dòng)勢為1.5V,內(nèi)阻較小,電源E2,電動(dòng)勢為9V,內(nèi)阻較。婚_關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干。
(1)為測量該電流計(jì)的內(nèi)阻,小明設(shè)計(jì)了如圖a所示電路,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①斷開S1和S2;將R調(diào)到最大;
②合上S1調(diào)節(jié)R使G滿偏;
③合上S2,調(diào)節(jié)的值到使G半偏,此時(shí)刻認(rèn)為G的內(nèi)阻Rg=
在上述可供選擇的器材中,為了使測量盡量精確,滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇_________(甲或乙);電源應(yīng)該選_________(E1或E2),在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為電流計(jì)G內(nèi)阻Rg=,此結(jié)果與Rg的真實(shí)值相比_______(偏大、偏小、相等)。
(2)若測的電流計(jì)G的內(nèi)阻Rg=100Ω,小芳用電源E1、電阻箱R0和電流計(jì)G連接了如圖b所示的電路,在電流計(jì)兩端接上兩個(gè)表筆,設(shè)計(jì)出一個(gè)簡易的歐姆表,并將表盤的電流刻度轉(zhuǎn)化為電阻刻度;閉合開關(guān),將兩表筆斷開;調(diào)節(jié)電阻箱,使指針指在“3mA”處,此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為_______Ω(選填“0”或“∞”);再保持電阻箱阻值不變,在兩表筆間接不通阻值的已知電阻找出對(duì)應(yīng)的電流刻度,則“2mA”處對(duì)應(yīng)表筆間電阻阻值為__________Ω。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某物理興趣小組圍繞一個(gè)量程為3mA,內(nèi)阻Rg約為100Ω的電流計(jì)G展開探究,可供選擇的器材有電阻箱R0,最大阻值為9999.9Ω,滑動(dòng)變阻器甲,最大阻值為10kΩ,滑動(dòng)變阻器乙,最大阻值為2kΩ,電源E1,電動(dòng)勢為1.5V,內(nèi)阻較小,電源E2,電動(dòng)勢為9V,內(nèi)阻較;開關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干。
(1)為測量該電流計(jì)的內(nèi)阻,小明設(shè)計(jì)了如圖a所示電路,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①斷開S1和S2;將R調(diào)到最大;
②合上S1調(diào)節(jié)R使G滿偏;
③合上S2,調(diào)節(jié)的值到使G半偏,此時(shí)刻認(rèn)為G的內(nèi)阻Rg=
在上述可供選擇的器材中,為了使測量盡量精確,滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇_________(甲或乙);電源應(yīng)該選_________(E1或E2),在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為電流計(jì)G內(nèi)阻Rg=,此結(jié)果與Rg的真實(shí)值相比_______(偏大、偏小、相等)。
(2)若測的電流計(jì)G的內(nèi)阻Rg=100Ω,小芳用電源E1、電阻箱R0和電流計(jì)G連接了如圖b所示的電路,在電流計(jì)兩端接上兩個(gè)表筆,設(shè)計(jì)出一個(gè)簡易的歐姆表,并將表盤的電流刻度轉(zhuǎn)化為電阻刻度;閉合開關(guān),將兩表筆斷開;調(diào)節(jié)電阻箱,使指針指在“3mA”處,此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為_______Ω(選填“0”或“∞”);再保持電阻箱阻值不變,在兩表筆間接不通阻值的已知電阻找出對(duì)應(yīng)的電流刻度,則“2mA”處對(duì)應(yīng)表筆間電阻阻值為__________Ω。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小明對(duì)2B鉛筆芯的導(dǎo)電性能感興趣,他用螺旋測微器測得筆芯的直徑如圖1所示,并用伏安法測量其電阻值。
(1)螺旋測微器的讀數(shù)為________________mm
(2)請(qǐng)按電流表外接法用筆畫線代替導(dǎo)線在圖2實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接________________。
(3)小明測量了一段鉛筆芯的電流、電壓數(shù)據(jù)如下表所示。請(qǐng)?jiān)趫D3所示的坐標(biāo)紙上繪出U-I圖線。根據(jù)圖線求得這段鉛筆芯的電阻為________。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】對(duì)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解,下列說法正確的是
A. 溫度高的物體內(nèi)能不一定大,但分子平均動(dòng)能一定大
B. 當(dāng)物體溫度降到時(shí),物體分子的熱運(yùn)動(dòng)就會(huì)停止
C. 當(dāng)分子間的距離增大時(shí),分子間作用力就一直減小
D. 當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢能隨分子間距離的減小而增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,固定的水平光滑平行軌道左端接有一個(gè)R=2Ω的定值電阻,右端與豎直面內(nèi)的圓弧形光滑金屬軌道NP、N′P′平滑連接于N、N′點(diǎn),兩圓弧軌道的半徑均為r=0.5m,水平軌道間距L=1m,矩形MNN′M′區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,寬度d=1m。質(zhì)量m=0.2kg,電阻R0=0.5Ω的導(dǎo)體棒ab從水平軌道上距磁場左邊界s處,在水平恒力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。若導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與軌道垂直并接觸良好,進(jìn)入磁場后做勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)至NN′時(shí)撤去F,導(dǎo)體棒能運(yùn)動(dòng)到的最高點(diǎn)距水平軌道的高度h=1.25m?諝庾枇Σ挥(jì),重力加速度g=10m/s2。求:
(1)力F的大小及s的大。
(2)若其他條件不變,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)至MM′時(shí)撤去F,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到NN′時(shí)速度為m/s。
①請(qǐng)分析導(dǎo)體棒在磁場中的運(yùn)動(dòng)情況;
②將圓弧軌道補(bǔ)為光滑半圓弧軌道,請(qǐng)分析說明導(dǎo)體棒能否運(yùn)動(dòng)到半圓軌道最高點(diǎn);
③求導(dǎo)體棒在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)過程中,定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】19世紀(jì)末湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子以后,美國物理學(xué)家密立根進(jìn)行了多次試驗(yàn),通過分析油滴在勻強(qiáng)電場中的受力與運(yùn)動(dòng),比較準(zhǔn)確地測定了電子的電量。下面我們?cè)诤喕那闆r下分析這個(gè)實(shí)驗(yàn)。如圖所示,用噴霧器將油滴噴入電容器的兩塊水平的平行電極板之間時(shí),油滴經(jīng)噴射后,一般都是帶電的。設(shè)油滴可視為球體,密度為ρ,空氣阻力與油滴半徑平方、與油滴運(yùn)動(dòng)速度成正比。實(shí)驗(yàn)中觀察到,在不加電場的情況下,半徑為r的小油滴1以速度v勻速降落;當(dāng)上下極板間間距為d、加恒定電壓U時(shí),該油滴以速度0.5 v勻速上升。重力加速度g已知。
(1)此油滴帶什么電?帶電量多大?
(2)當(dāng)保持極板間電壓不變而把極板間距增大到2d,發(fā)現(xiàn)此油滴以另一速度v1勻速下落,求v1與v的比值。
(3)維持極板間距離為d, 維持電壓U不變, 觀察到另外一個(gè)油滴2, 半徑仍為r,正以速度0.5v勻速下降,求油滴2與油滴1帶電量之比
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】其實(shí)地月系統(tǒng)是雙星模型,為了尋找航天器相對(duì)地球和月球不動(dòng)的位置,科學(xué)家們作出了不懈努力。如圖所示,1767年歐拉推導(dǎo)出、、三個(gè)位置,1772年拉格朗日又推導(dǎo)出、兩個(gè)位置。現(xiàn)在科學(xué)家把、、、、統(tǒng)稱地月系中的拉格朗日點(diǎn)。中國嫦娥四號(hào)探測器成功登陸月球背面,并通過處于拉朗日區(qū)的嫦娥四號(hào)中繼衛(wèi)星“鵲橋”把信息返回地球,引起眾多師生對(duì)拉格朗日點(diǎn)的熱議。下列說法正確的是( )
A. 在拉格朗日點(diǎn)航天器的受力不再遵循萬有引力定律
B. 在不同的拉格朗日點(diǎn)航天器隨地月系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的周期均相同
C. 嫦娥四號(hào)中繼衛(wèi)星“鵲橋”應(yīng)選擇點(diǎn)開展工程任務(wù)實(shí)驗(yàn)
D. 嫦娥四號(hào)中繼衛(wèi)星“鵲橋”應(yīng)選擇點(diǎn)開展工程任務(wù)實(shí)驗(yàn)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B是構(gòu)成平行板電容器的兩金屬極板,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),在P點(diǎn)處有一個(gè)帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將開關(guān)S斷開后,再將A、B板分別沿水平方向向左、右平移一小段距離,此過程中下列說法正確的是( )
A. 電容器的電容增加
B. 電阻R中有電流流過
C. 兩極板間的電場強(qiáng)度不變
D. 若帶電液滴仍在P點(diǎn)其電勢能減小
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