【題目】如圖所示,一物體在光滑水平面上在恒力F(圖中未畫出)的作用下做曲線運動,物體的初速度、末速度方向如圖所示(圖中兩條虛線為水平面上的平行參考線),下列說法正確的是( )
A.物體運動軌跡是圓周B.F的方向可以與v2成45°
C.F的方向可以與v1垂直D.F的方向可以與v2垂直
【答案】B
【解析】
A.物體在恒力作用下不可能做圓周運動,故A錯誤;
B.由物體初速度、末速度方向可得初速度、末速度v2相互垂直,因為在恒力F作用下方向上的速度減小末速度為v2,所以恒力F可分解為兩個分力,一個在反方向的分力,一個在正方向的分力,因此恒力F的方向必然在反方向正方向之間且不包括方向方向。如果F的方向與v2成45°向下,那么恒力F的方向在反方向正方向之間,所以B選項正確;
C.如果F的方向與v1垂直,也就是恒力F的方向與同向,那么物體的運動應(yīng)該是類平拋運動,方向上的速度大小不變,而該題中方向上的速度大小發(fā)生了改變,且不可能出現(xiàn)與垂直的速度,所以C錯誤;
D.如果恒力F的與v2垂直,也就是恒力F的與在同一直線上,那么物體做直線運動而不是曲線運動,故D錯誤;
故選B。
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【題目】在我們解決物理問題的過程中經(jīng)常要用到“類比法”,這樣可以充分利用已有知識快速構(gòu)建物理模型、找到解決問題的途徑。
(1)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子在庫侖力的作用下以速度v繞原子核做勻速圓周運動,該模型。與太陽系內(nèi)行星繞太陽運轉(zhuǎn)相似,被稱為“行星模型”,如圖(1)。已知在一段時間內(nèi),電子走過的弧長為s,其速度方向改變的角度為θ(弧度)。靜電力常量為k。不考慮電子之間的相互作用,求出原子核的電荷量Q;
(2)如圖(2),用一根長為L的絕緣細線懸掛一個可看成質(zhì)點的金屬小球,質(zhì)量為m,電荷量為-q。懸點下方固定一個足夠大的水平放置的均勻帶正電的介質(zhì)平板。小球在豎直平面內(nèi)做小角度振動。已知重力加速度為g,不計空氣阻力。
a.己知忽略邊緣效應(yīng)的情況下,帶電平板所產(chǎn)生的靜電場的電場線都垂直于平板,靜電場的電場力做功與路徑無關(guān)。請證明∶帶電平板所產(chǎn)生的靜電場是勻強電場;
b.在上述帶電平板附近所產(chǎn)生的靜電場場強大小為E,求:金屬小球的振動周期。
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【題目】A、B、C三點構(gòu)成等邊三角形,邊長為2cm,勻強電場方向與ABC構(gòu)成的平面的夾角為,電勢φA=φB=4V,φC=1V,下列說法正確的是( 。
A.勻強電場場強大小為200V/m
B.勻強電場場強大小為100V/m
C.將一個正電荷從A點沿直線移到C點,它的電勢能一直增大
D.將一個正電荷從A點沿直線移到B點,它的電勢能先增大后減小
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【題目】如圖所示,兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd與水平面成θ=固定,導(dǎo)軌間距離為L=1m,電阻不計,一個阻值為R=0.3Ω的定值電阻接在兩金屬導(dǎo)軌的上端。在導(dǎo)軌平面上邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi),有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=1T。兩根完全相同金屬桿M和N用長度為l=0.5m的輕質(zhì)絕緣硬桿相連,在磁場上方某位置垂直于導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌良好接觸,金屬桿長度均為L、質(zhì)量均為m=0.5kg、電阻均為r=0.6Ω,將兩桿由靜止釋放,當(dāng)桿M進入磁場后,兩桿恰好勻速下滑,取g=10 m/s2。求:
(1)桿M進入磁場時桿的速度;
(2)桿N進入磁場時桿的加速度大;
(3)桿M出磁場時,桿已勻速運動,求此時電阻R上已經(jīng)產(chǎn)生的熱量。
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【題目】如圖,直線MN為空氣與水的分界線,P為分界線上的一點,兩束單色光a、b分別從空氣和水中射向P點,入射角均為60°,此時a的折射光線與法線夾角為30°,b恰好發(fā)生全反射,下列說法正確的是_______。
A.a、b的折射率之比為2: 1
B.a、b在水中的傳播速率之比為2:3
C.通過相同的狹縫時,b光的衍射現(xiàn)象更明顯
D.用完全相同的實驗裝置,a光進行雙縫干沙實驗產(chǎn)生的干涉條紋間距大于b光
E.a、b光都可以產(chǎn)生偏振現(xiàn)象
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場強度為E、區(qū)域足夠大的勻強電場中,以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運動.ON與水平面的夾角為30°,重力加速度為g,且mg=Eq,則( )
A. 電場方向豎直向上
B. 小球運動的加速度大小為g
C. 小球上升的最大高度為
D. 若小球在初始位置的電勢能為零,則小球電勢能的最大值為
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【題目】如圖所示,光滑水平面上有一小車B,右端固定一沙箱,沙箱上連接一水平的輕質(zhì)彈簧,小車與沙箱的總質(zhì)量為M=2kg。車上在沙箱左側(cè)距離S=1m的位置上放有一質(zhì)量為m=1kg小物塊A,物塊A與小車的動摩擦因數(shù)為=0.1。僅在沙面上空間存在水平向右的勻強電場,場強E=2.3×103V/m。當(dāng)物塊A隨小車以速度向右做勻速直線運動時,距沙面H=5m高處有一質(zhì)量為的帶正電的小球C,以的初速度水平向左拋出,最終落入沙箱中。已知小球與沙箱的相互作用時間極短,且忽略彈簧最短時的長度,并取g=10m/s2。求:
(1)小球落入沙箱前的速度和開始下落時與小車右端的水平距離;
(2)小車在前進過程中,彈簧具有的最大值彈性勢能;
(3)設(shè)小車左端與沙箱左側(cè)的距離為L。請討論分析物塊A相對小車向左運動的整個過程中,其與小車摩擦產(chǎn)生的熱量Q與L的關(guān)系式。
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【題目】有兩列簡諧橫波a和b在同一介質(zhì)中傳播,a沿x軸正方向傳播,b沿x軸負方向傳播,波速均為υ=4m/s,a的振幅為5cm,b的振幅為10cm。在t=0時刻兩列波的圖像如圖所示。求:
(i)這兩列波的周期;
(ii)x=0處的質(zhì)點在t=2.25s時的位移。
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【題目】某質(zhì)點做簡諧運動,從A點經(jīng)歷時間1s第一次運動到B點,路程為8cm,A、B兩位置質(zhì)點的動能相同,再經(jīng)相同的時間回到A點。該質(zhì)點做簡諧運動的周期T=______s,振幅A=____m,以第一次經(jīng)過最大位移時開始計時,再次回到A點時速度方向為正方向,質(zhì)點位移x隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系為 ___。
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