【題目】如圖所示,固定在水平面上半徑為R的光滑半球,球心O的正上方固定一個小定滑輪,細繩一端拴一小球,小球置于半球面上的A點,另一端繞過定滑輪,如圖所示已知小定滑輪到半球頂點的高度為H,繩子的長度為L。今緩慢拉繩使小球從A點滑向半球頂點未到頂點,則此過程中,半球對小球的支持力大小N及細繩的拉力T大小的變化情況是
A. N不變,T變小 B. N不變,T變大
C. N變小,T變大 D. N變大,T變小
【答案】A
【解析】
小球在繩的拉力作用下緩慢運動的過程中可視為小球受力平衡,對小球進行受力分析,根據(jù)平衡可以求出小球拉力和支持力大小的變化;
在小球被拉升的過程中對小球進行受力分析,小球受重力、半球面對小球的彈力和繩對小球的拉力,小球在三個力作用下緩慢滑向半球頂點,可視為小球在運動過程中受力平衡,即小球受重力、支持力和繩拉力的合力為0,作出小球的受力示意圖如圖所示:
因為小球所受合力為零,故小球所受重力mg、半球對小球的彈力N和繩對小球的拉力T可以構成一個閉合的矢量三角形,如圖可知,三個力構成的三角形與圖中由繩AB、頂點高度BO及半球半徑AO構成的三角形ABO始終相似,故有:,由于小球在上拉的過程中,BO和AO的長度不變,AB減小,在力中由于重力不變,所以根據(jù)相似比可以得出:小球的拉力T變小,半球對小球的支持力N不變,故選項A正確,選項BCD錯誤。
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【題目】如圖甲所示的直角三角板緊貼在固定的刻度尺上方,現(xiàn)假使三角板沿刻度尺水平向右勻速運動的同時,一支鉛筆從三角板直角邊的最下端,由靜止開始沿此邊向上做勻加速直線運動,下列關于鉛筆尖的運動及其留下的痕跡的判斷中,正確的有( )
A. 筆尖留下的痕跡可以是一條如圖乙所示的拋物線
B. 筆尖留下的痕跡可以是一條傾斜的直線
C. 在運動過程中,筆尖運動的速度方向始終保持不變
D. 在運動過程中,筆尖運動的加速度方向始終保持不變
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【題目】圖為“探究加速度與力、質量的關系”實驗裝置示意圖。實驗小組利用此裝置來探究:在外力一定的條件下,物體的加速度與其質量間的關系。圖中打點計時器的電源為50 Hz的交流電源。
①實驗中,為了保證在改變小車中砝碼的質量時,小車所受的拉力近似不變,則應滿足的條件是:小吊盤和盤中物塊的質量之和________小車和砝碼的總質量。 (填“接近于”、“遠大于”或“遠小于”)
②下圖是實驗小組得到的一條紙帶,兩個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2。由圖可讀出s1= cm,由此求得加速度的大小 a= m/s2。(保留小數(shù)點后兩位有效數(shù)字)
③右圖為實驗小組以小車和砝碼總質量為橫坐標,小車的加速度a 為縱坐標,在坐標紙上作出的a-關系圖線。由圖可分析得出:
加速度與質量成 關系,(填“成正比”或“成反比”);圖線不過原點說明實驗有誤差,引起這一誤差的主要原因是平衡摩擦力時長木板的傾角 (填“過大”或“過小”)。
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【題目】如圖,海王星繞太陽沿橢圓軌道運動,P為近日點,Q為遠日點,M,N為軌道短軸的兩個端點,運行的周期為,若只考慮海王星和太陽之間的相互作用,則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運動過程中( )
A. 從P到M所用的時間等于
B. 從Q到N階段,機械能逐漸變大
C. 從P到Q階段,速率逐漸變大
D. 從M到N階段,萬有引力對它先做負功后做正功
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【題目】某同學利用如圖甲所示的裝置驗證動能定理。固定并調(diào)整斜槽,使它的末端O點的切線水平,在水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復寫紙。將小球從不同的標記點由靜止釋放,記錄小球到達斜槽底端時下落的高度H,并根據(jù)落點位置測量出小球平拋的水平位移x。改變小球在斜槽上的釋放位置,進行多次測量,記錄數(shù)據(jù)如下:
高度 H(h為單位長度) | h | 2h | 3h | 4h | 5h | 6h | 7h | 8h | 9h |
水平位移 x/cm | 5.5 | 9.1 | 11.7 | 14.2 | 15.9 | 17.6 | 19.0 | 20.6 | 21.7 |
(1)已知斜槽傾角為θ,小球與斜槽之間的動摩擦因數(shù)為μ,斜槽底端離地的高度為y,不計小球與水平槽之間的摩擦,小球從斜槽上滑下的過程中,動能定理若成立應滿足的關系式是______________________;
(2)以H為橫坐標,以__________為縱坐標,在坐標紙上描點作圖,如圖乙所示;由第(1)、(2)問,可以得出結論:在實驗誤差允許的范圍內(nèi),小球運動到斜槽底端的過程中,合外力對小球所做的功等于動能變化量。
(3)受該實驗方案的啟發(fā),某同學改用圖丙的裝置實驗。他將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一位置固定,仍將小球從不同的標記點由靜止釋放,記錄小球到達斜槽底端時下落的高度H,并測量小球擊中木板時平拋下落的高度d,他以H為橫坐標,以________為縱坐標,描點作圖,使之仍為一條傾斜的直線,也達到了同樣的目的。
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【題目】如圖所示,物體A、B間用輕質彈簧相連,已知mA=3mB,且物體與地面間的動摩擦因數(shù)為.在水平外力作用下,A和B一起沿水平面向右勻速運動,當撤去外力的瞬間,下列對物體A、B的加速度大小說法正確的是( )
A. aA=0,aB=μg B. aA=4μg,aB=μg
C. aA=0,aB=4μg D. aA=4μg,aB=0
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【題目】2017年12月6日報道,中國散裂中子源項目將于2018年前后建成。目前,位于廣東東莞的國家大科學工程——中國散裂中子源(CSNS)首次打靶成功,獲得中子束流,這標志著(CSNS)主體工程順利完工,進入試運行階段。對于有關中子的研究,下面說法不正確的是( )
A. 中子和其他微觀粒子,都具有波粒二象性
B. 一個氘核和一個氚核經(jīng)過核反應后生成氦核和中子是核聚變反應
C. 盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果,發(fā)現(xiàn)了質子和中子
D. 核反應方程中的y=206,X中中子個數(shù)為124
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【題目】如圖所示,用同樣材料做成的、、三個物體,放在勻速轉動的水平平臺上,已知,各物體到軸的距離。若它們相對于平臺無滑動,則下面說法中不正確的是
A. 的向心加速度最大
B. 的摩擦力最大
C. 轉速增大時,比先滑動
D. 轉速增大時,比先滑動
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【題目】(1)在做“研究平拋物體的運動”這一實驗時,下面哪些說法是正確的_______
A.安裝弧形槽時,必須使槽的末端的切線方向保持水平
B.進行實驗時,每次都要讓小球從同一位置由靜止釋放
C.小球與弧形槽不可避免的摩擦,會影響實驗結果
D.為了得到實驗結果,不要忘記用天平稱出小球的質量
(2)某同學在做平拋運動實驗時得到了如圖所示的物體運動軌跡,因為沒有記錄軌道末端位置,所以該同學在軌跡上任取一點a為坐標原點建立如圖所示的坐標系(y軸豎直,x軸水平),又在軌跡上另取b、c兩點的位置(如圖). (g取10m/s2)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),可判斷
①小球平拋時的初速度為__________m/s.
②小球開始做平拋運動的位置坐標為x=______cm,y=______cm.
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