【題目】如圖所示,小明參加戶外競技活動(dòng),站在平臺(tái)邊緣抓住輕繩一端,輕繩另一端固定在O點(diǎn),繩子剛好被拉直且偏離豎直方向的角度θ=60°。小明從A點(diǎn)由靜止往下擺,達(dá)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)突然松手,順利落到靜止在水平平臺(tái)的平板車上,然后隨平板車一起向右運(yùn)動(dòng)。到達(dá)C點(diǎn),小明跳離平板車(近似認(rèn)為水平跳離),安全落到漂浮在水池中的圓形浮漂上。繩長L=1.6m,浮漂圓心與C點(diǎn)的水平距離x=2.7m、豎直高度y=1.8m,浮漂半徑R=0.3m、不計(jì)厚度,小明的質(zhì)量m=60kg,平板車的質(zhì)量m=20kg,人與平板車均可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)平板車與平臺(tái)之間的摩擦。重力加速度g=10m/s2,求:
(1)輕繩能承受最大拉力不得小于多少?
(2)小明跳離平板車時(shí)的速度在什么范圍?
(3)若小明跳離平板車后恰好落到浮漂最右端,他在跳離過程中做了多少功?
【答案】(1)1200N(2)4m/s≤vc≤5m/s(3)480J
【解析】
(1)首先根據(jù)機(jī)械能守恒可以計(jì)算到達(dá)B點(diǎn)的速度,再根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)計(jì)算拉力大小。(2)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,按照位移大小可以計(jì)算速度范圍(3)由動(dòng)量守恒和能量守恒規(guī)律計(jì)算即可。
解(l)從A到B.由功能關(guān)系可得
①
代人數(shù)據(jù)求得v=4 m/s②
在最低點(diǎn)B處,③
聯(lián)立①②解得,輕繩能承受最大拉力不得小于T=1200N
(2)小明離開滑板后可認(rèn)為做平拋運(yùn)動(dòng)
豎直位移④
離C點(diǎn)水平位移最小位移 ⑤
離C點(diǎn)水平位移最大為⑥
聯(lián)立④⑤⑥解得
小明跳離滑板時(shí)的速度4 m/s≤vc≤5 m/s
(3)小明落上滑板時(shí),動(dòng)量守恒
⑦
代人數(shù)據(jù)求得v1=3 m/s⑧
離開滑板時(shí),動(dòng)量守恒
⑨
將⑧代人⑨得
V2=-3 m/s
由功能關(guān)系可得
⑩.
解得W=480 J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,虛線a、b、c是電場中的三個(gè)等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相同,實(shí)線為一個(gè)帶正電的粒子僅在電場力作用下,通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說法中正確的是( )
A. 三個(gè)等勢面中,等勢面a的電勢最高
B. 帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)
C. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過Q點(diǎn)時(shí)大
D. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q點(diǎn)時(shí)小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】⑴某實(shí)驗(yàn)小組為了測量某一電阻Rx的阻值,他們先用多用電表進(jìn)行粗測,測量出Rx的阻值約為18Ω左右。為了進(jìn)一步精確測量該電阻,實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有以下器材:
A.電流表(量程15mA,內(nèi)阻未知)
B.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻未知)
C.電阻箱(0~99.99Ω)
D.電阻箱(0~999.9Ω)
E.電源(電動(dòng)勢約3V,內(nèi)阻約1Ω)
F.單刀單擲開關(guān)2只
G.導(dǎo)線若干
甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)原理圖并連接好實(shí)驗(yàn)器材,按照如下步驟完成實(shí)驗(yàn):
a.先將電阻箱阻值調(diào)到最大,閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電阻箱有合適的阻值R1,此時(shí)電流表指針有較大的偏轉(zhuǎn)且示數(shù)為I;
b.保持開關(guān)S1閉合,再閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R2,使電流表的示數(shù)仍為I。
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)器材規(guī)格可知,電流表應(yīng)選擇_______,電阻箱應(yīng)選擇_______ (選填器材前的字母)
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知,待測電阻Rx= ____________________(用步驟中所測得的物理量表示)。
⑵同學(xué)乙認(rèn)為該電路可以用來測電源的電動(dòng)勢、內(nèi)阻。若已知所選電流表的內(nèi)阻RA=2.0Ω,閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R,讀出多組電阻值R和電流I的數(shù)據(jù);由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的-R圖象如圖乙所示,由此可求得電源電動(dòng)勢E=________ V,內(nèi)阻r= ____ Ω。(計(jì)算結(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】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下,重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:
A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;
C.用天平測量出重錘的質(zhì)量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能。
指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi),并說明其原因。答:______________。
(2)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50Hz的交變電源上,自由下落的重物質(zhì)量為1kg,一條理想的紙帶數(shù)據(jù)如下圖所示,單位是cm,取g=9.8m/s2,O、A之間有幾個(gè)點(diǎn)沒畫出。O點(diǎn)是重物開始下落時(shí)打出的第一個(gè)點(diǎn)。從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量ΔEP=_____________,此過程中物體動(dòng)能的增量ΔEK=________。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)判斷機(jī)械能_______(填“是 ”或“否”)守恒,理由是________________。
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【題目】用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點(diǎn)場強(qiáng)的強(qiáng)弱。如圖中甲是等量異種點(diǎn)電荷形成電場的電場線,圖乙是場中的一些點(diǎn):O是電荷連線的中點(diǎn),E、F是連線中垂線上相對(duì)O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn),B、C和A、D也分別相對(duì)O點(diǎn)對(duì)稱。則( )
A. B,O,C三點(diǎn)比較,O點(diǎn)場強(qiáng)最強(qiáng)
B. E,O,F(xiàn)三點(diǎn)比較,O點(diǎn)場強(qiáng)最強(qiáng)
C. B,O,C三點(diǎn)比較,O點(diǎn)電勢最高
D. A,O,D三點(diǎn)比較,O點(diǎn)電勢最高
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【題目】傳感器是把非電物理量(如高度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量(如電壓、電流、電容等)變化的一種元件,它在自動(dòng)控制中有著廣泛的應(yīng)用.如圖是一種測定液面高度的電容式傳感器的示意圖.金屬棒與導(dǎo)電液體構(gòu)成一個(gè)電容器,將金屬棒和導(dǎo)電液體分別與直流電源的兩極相連接,從電容C和導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓U的變化就能反映液面的升降情況,即( )
A. 電源接通,若此后電容C減小,反映h減小.
B. 電源接通,若此后電容C減小,反映h增大.
C. 電源接通再斷開,若此后電壓U減小,反映h減。
D. 電源接通再斷開,若此后電壓U減小,反映h增大.
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【題目】光滑平行導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢為E的電源相連,右端與半徑為L=20 cm的兩段光滑圓弧導(dǎo)軌相接,一根質(zhì)量m=60 g、電阻R=1 Ω、長為L的導(dǎo)體棒ab,用長也為L的絕緣細(xì)線懸掛,如圖所示,系統(tǒng)空間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,當(dāng)閉合開關(guān)S后,導(dǎo)體棒沿圓弧擺動(dòng),擺到最大高度時(shí),細(xì)線與豎直方向成θ=53°角,擺動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且細(xì)線處于張緊狀態(tài),導(dǎo)軌電阻不計(jì),sin 53°=0.8,g=10 m/s2則( )
A. 磁場方向一定豎直向下
B. 電源電動(dòng)勢E=3.0 V
C. 導(dǎo)體棒在擺動(dòng)過程中所受安培力F=0.8N
D. 導(dǎo)體棒在擺動(dòng)過程中電源提供的電能為0.048 J
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【題目】某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示電路,測量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢和電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有:
多用電表;
電壓表:量程5V,內(nèi)阻十幾千歐;
滑動(dòng)變阻器:最大阻值5kΩ
導(dǎo)線若干。
回答下列問題:
(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1k”擋,再將紅表筆和黑表筆 ,調(diào)零點(diǎn)。
(2)將圖((a)中多用電表的紅表筆和 (填“1”或“2”)端相連,黑表筆連接另一端。
(3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置,使多用電表的示數(shù)如圖(b)所示,這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖(c)所示。多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為 kΩ和 V。
(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使其接入電路的阻值為零。此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0kΩ和4.00 V。從測量數(shù)據(jù)可知,電壓表的內(nèi)阻為____ kΩ。
(5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路,如圖(d)所示。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得,此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢為___ V,電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為___ kΩ。
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【題目】如圖所示,A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn),電場的方向平行于矩形平面。已知A點(diǎn)的電勢是16V,B點(diǎn)的電勢是10.6V,D點(diǎn)的電勢是6.4V,且AB=9cm,BC=12cm,P為BC中點(diǎn),下列說法正確的是
A. 電場強(qiáng)度的大小為100V/m
B. C點(diǎn)的電勢為2V
C. 電子從P點(diǎn)沿PD方向射出將做直線運(yùn)動(dòng)(不計(jì)電子重力)
D. 電子從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),電場力做功為5.4eV
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