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【題目】如圖所示,彈簧的一端固定,另一端連接一個物塊,彈簧質(zhì)量不計。物塊(可視為質(zhì)點)的質(zhì)量為m,在水平桌面上沿x軸運動,與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ。以彈簧原長時物塊的位置為坐標(biāo)原點O,當(dāng)彈簧的形變量為x時,物塊所受彈簧彈力大小為F=kx,k為常量。
(1)請畫出F隨x變化的示意圖;并根據(jù)F-x圖像求物塊沿x軸從O點運動到位置x的過程中彈簧彈力所做的功。
(2)將物塊從x1由靜止釋放,
a.物塊第一次到達(dá)x2(x2<0)位置時的動能。
b.假設(shè)物塊最終停在O點,求這個過程中滑動摩擦力所做的功。
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【題目】1932年,勞倫斯和利文斯設(shè)計出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如圖所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直。粒子源產(chǎn)生的粒子,質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速,加速電壓為U。不計重力作用。求:
(1)第一次加速后,粒子的速度大小v1;
(2)粒子能達(dá)到的最大動能Ekm;
(3)實際使用中發(fā)現(xiàn),加速過程中存在相對論效應(yīng):隨著粒子速度增大,粒子的質(zhì)量也增大,粒子繞行周期變長,從而使粒子逐漸偏離了交變電場的加速狀態(tài)。針對這個問題,請你提出一點改進(jìn)措施。
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【題目】如圖所示,固定的傾斜粗糙桿,桿與水平面夾角為α(0<α<45°),桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點,彈簧處于原長h時,讓圓環(huán)由靜止開始沿桿滑下,滑到桿的底端時速度恰好為零。若以地面為參考面,則在圓環(huán)下滑過程中( )
A. 圓環(huán)的機械能保持為mgh
B. 彈簧的彈性勢能先增大后減小再增大
C. 彈簧彈力一直對圓環(huán)做正功
D. 全過程彈簧彈性勢能的增加量小于圓環(huán)重力勢能的減少量
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【題目】如圖所示,在點電荷Q產(chǎn)生的電場中,實線MN是一條方向未標(biāo)出的電場線,虛線AB是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡.設(shè)電子在A、B兩點的加速度大小分別為aA、aB,電勢能分別為EpA、EpB.下列說法正確的是( )
A. 電子一定從A向B運動
B. 若aA>aB,則Q靠近N端且為正電荷
C. 無論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpA<EpB
D. B點電勢可能高于A點電勢
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【題目】2016年8月16日01時40分,中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將全球首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星(簡稱量子衛(wèi)星)發(fā)射升空。此次發(fā)射任務(wù)的圓滿成功,標(biāo)志著我國空間科學(xué)研究又邁出重要一步。 量子衛(wèi)星的成功發(fā)射,可以實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信。量子通信的安全性基于量子物理基本原理,單光子的不可分割性和量子態(tài)的不可復(fù)制性保證了信息的不可竊聽和不可破解,從原理上確保身份認(rèn)證、傳輸加密以及數(shù)字簽名等無條件安全,可從根本上、永久性解決信息安全問題。
為了簡化問題便于研究,將該量子衛(wèi)星繞地球的運動視為勻速圓周運動(示意圖如圖所示)。已知量子衛(wèi)星距地面的高度為h,地球的質(zhì)量為M,地球的半徑為R,引力常量為G。求:
(1)量子衛(wèi)星繞地球的運動的線速度大小;
(2)量子衛(wèi)星繞地球的運動周期;
(3)簡要闡述全球首顆量子衛(wèi)星的發(fā)射成功,有什么現(xiàn)實意義?
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【題目】如圖所示,封閉有一定質(zhì)量理想氣體的汽缸開口向下豎直固定放置,活塞的截面積為S,質(zhì)量為m0,活塞通過輕繩連接了一個質(zhì)量為m的重物。若開始時汽缸內(nèi)理想氣體的溫度為T0,輕繩剛好伸直且對活塞無拉力作用,外界大氣壓強為p0,一切摩擦均不計且m0g<p0S。
(1)求重物剛離地時汽缸內(nèi)氣體的壓強;
(2)若緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度,最終使得汽缸內(nèi)氣體的體積減半,則最終氣體的溫度為多少?
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【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,
(1)已有鐵架臺、鐵夾、電源、紙帶、打點計時器,還必須選取的器材是圖中的_________(填選項前的字母)。
(2)某同學(xué)在實驗過程中,①在重錘的正下方地面鋪海綿;②調(diào)整打點計時器,使兩個限位連線為豎直;③重復(fù)多次實驗。以上操作可減小實驗誤差的是_________。
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【題目】平衡位置位于原點O的波源發(fā)出的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播,P、Q為x軸上的兩個點(均位于x軸正向),P與O的距離為35 cm,此距離介于一倍波長與二倍波長之間.已知波源自t=0時由平衡位置開始向上振動,周期T=1 s,振幅A=5 cm.當(dāng)波傳到P點時,波源恰好處于波峰位置;此后再經(jīng)過5 s,平衡位置在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置.求:
①P、Q間的距離;
②從t=0開始到平衡位置在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置時,波源在振動過程中通過的路程.
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【題目】為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,現(xiàn)提供如圖甲所示的實驗裝置:
(1)以下實驗操作正確的是
A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在砝碼及砝碼盤的牽引下恰好做勻速運動 |
B.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使細(xì)線與木板平行 |
C.先接通電源后釋放小車 |
D.實驗中小車的加速度越大越好 |
(2)在實驗中,得到一條如圖乙所示的紙帶,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1S,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm,則小車的加速度a= m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,他們在軌道水平及傾斜兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條a—F圖線,如圖丙所示。圖線 是在軌道傾斜情況下得到的(填“①”或“②”);小車及車中砝碼的總質(zhì)量m= kg。
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【題目】2016年新春佳節(jié),許多餐廳生意火爆,常常人滿為患,為能服務(wù)更多的顧客,服務(wù)員需要用最短的時間將菜肴送至顧客處(設(shè)菜品送到顧客處速度恰好為零)。某次服務(wù)員用單手托托盤方式(如圖)給12 m遠(yuǎn)處的顧客上菜,要求全程托盤水平。托盤和手、碗之間的動摩擦因數(shù)分別為0.2、0.15,服務(wù)員上菜時的最大速度為3 m/s。假設(shè)服務(wù)員加速、減速過程中做勻變速直線運動,且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。已知重力加速度g=10 m/s2。
(1)求服務(wù)員運動的最大加速度;
(2)求服務(wù)員上菜所用的最短時間。
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