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【題目】利用如圖所示的方式驗證碰撞中的動量守恒,豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切,先將小滑塊A從圓弧軌道的最高點無初速度釋放,測量出滑塊在水平桌面滑行的距離x1(圖甲);然后將小滑塊B放在圓弧軌道的最低點,再將A從圓弧軌道的最高點無初速度釋放,AB碰撞后結(jié)合為一個整體,測量出整體沿桌面滑動的距離x2(圖乙).圓弧軌道的半徑為RAB完全相同,重力加速度為g.

(1)滑塊A運動到圓弧軌道最低點時的速度v=_________(用Rg表示);

(2)滑塊與桌面的動摩擦因數(shù)μ=____________(用Rx1表示);

(3)若x1x2的比值=____________,則驗證了AB的碰撞動量守恒.

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【題目】已知如圖,水平放置的平行金屬板,上板帶負電下板帶正電,之間形成勻強電場。一根長l的絕緣細繩一端固定在O點,另一端系有質(zhì)量為m并帶有一定電荷的小球,小球原來靜止在C點。當給小球一個水平?jīng)_量后,它可以在豎直面內(nèi)繞O點做勻速圓周運動。求

(1)小球帶電性質(zhì);

(2)若將兩板間的電壓增大為原來的3倍,小球重新靜止時絕緣細繩中的張力;

(3)在(2)的條件下,從靜止開始使小球能在豎直面內(nèi)繞O點做圓周運動,至少要給小球多大的水平?jīng)_量?在這種情況下,在小球運動過程中細繩所受的最大拉力是多大?

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【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子在O點以v0的初速度跟水平方向成θ角射出,粒子在運動過程中所受阻力大小恒為Ff,如果在某方向上加上一定大小的勻強電場后,可使粒子沿初速度方向做直線運動。

(1)求所加最小勻強電場場強的大小及方向;

(2)若加上水平向左、大小一定的勻強電場,經(jīng)過一段時間后粒子又回到了O點,求粒子回到O點時速度大小。

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【題目】天津之眼是天津市的地標之一,是唯一一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪。摩天輪懸掛透明座艙,乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。下列敘述正確的是

A. 摩天輪轉(zhuǎn)動過程中,乘客的機械能保持不變

B. 摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中,乘客重力的沖量為零

C. 在最高點,乘客重力大于座椅對他的支持力

D. 摩天輪轉(zhuǎn)動過程中,乘客重力的瞬時功率保持不變

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【題目】質(zhì)量均勻分布的光滑球AB通過輕繩連接,跨過兩輕質(zhì)定滑輪懸掛于平臺兩側(cè),初始狀態(tài)A球與水平面接觸且有擠壓,B球懸于空中,如圖所示,不計輕繩和滑輪間的摩擦,若A發(fā)生均勻的少量膨脹后,兩球仍能保持靜止狀態(tài),則

A. 兩球的質(zhì)量不可能相等

B. 水平面對平臺一定有靜摩擦力的作用

C. 膨脹后平臺側(cè)面對A彈力變小

D. 膨脹后A對地面壓力會變大

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【題目】如圖所示,質(zhì)量M=8kg的長木板放置于光滑的水平面上,其左端有一不計大小,質(zhì)量為m=2kg的物塊,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2,開始時物塊與木板都處于靜止狀態(tài),現(xiàn)對物塊施加F=10N,方向水平向右的恒定拉力,若物塊從木板左端運動到右端經(jīng)歷的時間為4秒.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.求:(g10m/s2

(1)小物塊到達木板右端時的速度是多少?

(2)此時木板的速度又是多少?

(3)木板的長度L為多少?

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【題目】帶電量為Q,質(zhì)量為m的原子核由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后進入一個平行板電容器,進入時速度和電容器中的場強方向垂直。已知:電容器的極板長為L,極板間距為d,兩極板的電壓為U2,重力不計,求:

(1)經(jīng)過加速電場后的速度;

(2)離開電容器電場時的偏轉(zhuǎn)量。

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【題目】(1)某同學用圖所示的碰撞實驗裝置研究直徑相同的兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。

①在實驗中小球速度不易測量,可通過僅測量_____解決這一問題。

A.小球做平拋運動的時間

B.小球做平拋運動的水平距離

C.小球做平拋運動的初始高度

D.小球釋放時的高度

②圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,R為水平槽末端。利用鉛垂線在記錄紙上確定R的投影點O。實驗時先使A球從斜槽上G處由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡;此后,再把B球放在R處,將A球再從G處由靜止釋放,與B球碰撞后在記錄紙上分別留下A、B兩球落點痕跡。由測量可知,碰撞前A球做平拋運動的水平距離為x0;碰撞后,A、B兩球做平拋運動的水平距離分別為x1、x2。用天平稱量A、B兩球的質(zhì)量分別為mA、mB。若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為____(用題目給出的物理量符號表示)。

(2)測定金屬的電阻率的實驗中,金屬絲的阻值約為5,某同學先用刻度尺測量金屬絲的長度l=50.00cm,用螺旋測微器測量金屬絲直徑時刻度位置如圖7所示,再用伏安法測出金屬絲的電阻,然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。

①該電阻絲直徑的測量值d=___________mm;

②實驗中能提供的器材有:

A.電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約3k

B.電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約15k

C.電流表A1(量程0~3A,內(nèi)阻約0.01

D.電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.1

E.滑動變阻器R1(0~20

F.滑動變阻器R2(0~500

G.電源E(電動勢為3.0V)及開關(guān)和導線若干

該同學從以上器材中選擇合適的器材連接好電路進行測量,則電壓表應(yīng)選擇_______,電流表應(yīng)選擇________,滑動變阻器應(yīng)選擇_______,(選填各器材前的字母)。要求在流過金屬絲的電流相同情況下,電源消耗功率最小,并能較準確地測出電阻絲的阻值實驗電路應(yīng)選用圖_________。

③該同學建立U-I坐標系,如圖所示,圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的五個坐標點,還有一次測量的電壓表和電流表示數(shù)如圖10所示,請根據(jù)測量數(shù)據(jù)將坐標點補全,并描繪出U-I圖線。由圖線數(shù)據(jù)可計算出金屬絲的電阻為____Ω(保留兩位有效數(shù)字)。設(shè)被測金屬絲電阻為R,則該金屬材料電阻率的表達式是________________ (用題目給出的物理量符號表示)。

④實驗中使用的電流表內(nèi)阻為RA,電壓表內(nèi)阻為RV,若考慮電流表和電壓表內(nèi)阻的影響,圖U-I圖像中圖線斜率k與該金屬材料的電阻率ρ的關(guān)系是k=___________(用題目給出的物理量符號表示)。

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【題目】物體中的原子總是在不停地做熱運動,原子熱運動越激烈,物體溫度越高;反之,溫度就越低。所以,只要降低原子運動速度,就能降低物體溫度。激光致冷的原理就是利用大量光子阻礙原子運動,使其減速,從而降低了物體溫度。使原子減速的物理過程可以簡化為如下情況:如圖所示,某原子的動量大小為p0。將一束激光(即大量具有相同動量的光子流)沿與原子運動的相反方向照射原子,原子每吸收一個動量大小為p1的光子后自身不穩(wěn)定,又立即發(fā)射一個動量大小為p2的光子,原子通過不斷吸收和發(fā)射光子而減速。(已知p1、p2均遠小于p0,普朗克常量為h,忽略原子受重力的影響

(1)若動量大小為p0的原子在吸收一個光子后,又向自身運動方向發(fā)射一個光子,求原子發(fā)射光子后動量p的大;

(2)從長時間來看,該原子不斷吸收和發(fā)射光子,且向各個方向發(fā)射光子的概率相同,原子吸收光子的平均時間間隔為t0。求動量大小為p0的原子在減速到零的過程中,原子與光子發(fā)生吸收—發(fā)射這一相互作用所需要的次數(shù)n和原子受到的平均作用力f的大。

(3)根據(jù)量子理論,原子只能在吸收或發(fā)射特定頻率的光子時,發(fā)生能級躍遷并同時伴隨動量的變化。此外,運動的原子在吸收光子過程中會受到類似機械波的多普勒效應(yīng)的影響,即光源與觀察者相對靠近時,觀察者接收到的光頻率會增大,而相對遠離時則減小,這一頻率的偏移量會隨著兩者相對速度的變化而變化。

a.為使該原子能夠吸收相向運動的激光光子,請定性判斷激光光子的頻率ν和原子發(fā)生躍遷時的能量變化ΔEh的比值之間應(yīng)有怎樣的大小關(guān)系;

b.若某種氣態(tài)物質(zhì)中含有大量做熱運動的原子,為使該物質(zhì)能夠持續(xù)降溫,可同時使用6個頻率可調(diào)的激光光源,從相互垂直的3個維度、6個方向上向該種物質(zhì)照射激光。請你運用所知所學,簡要論述這樣做的合理性與可行性。

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【題目】14所受重力G18 N的砝碼懸掛在繩PAPB的結(jié)點上.PA偏離豎直方向37°角,PB在水平方向,且連在所受重力為G2100 N的木塊上,木塊靜止于傾角為37°的斜面上,如圖16所示,試求:

1木塊與斜面間的摩擦力;

2木塊所受斜面的彈力.

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