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【题目】如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计。物块(可视为质点)的质量为m,在水平桌面上沿x轴运动,与桌面间的动摩擦因数为μ。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O,当弹簧的形变量为x时,物块所受弹簧弹力大小为F=kx,k为常量。
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(1)请画出F随x变化的示意图;并根据F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹簧弹力所做的功。
(2)将物块从x1由静止释放,
a.物块第一次到达x2(x2<0)位置时的动能。
b.假设物块最终停在O点,求这个过程中滑动摩擦力所做的功。
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【题目】1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,加速电压为U。不计重力作用。求:
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(1)第一次加速后,粒子的速度大小v1;
(2)粒子能达到的最大动能Ekm;
(3)实际使用中发现,加速过程中存在相对论效应:随着粒子速度增大,粒子的质量也增大,粒子绕行周期变长,从而使粒子逐渐偏离了交变电场的加速状态。针对这个问题,请你提出一点改进措施。
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【题目】如图所示,固定的倾斜粗糙杆,杆与水平面夹角为α(0<α<45°),杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h时,让圆环由静止开始沿杆滑下,滑到杆的底端时速度恰好为零。若以地面为参考面,则在圆环下滑过程中( )
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A. 圆环的机械能保持为mgh
B. 弹簧的弹性势能先增大后减小再增大
C. 弹簧弹力一直对圆环做正功
D. 全过程弹簧弹性势能的增加量小于圆环重力势能的减少量
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【题目】如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB.下列说法正确的是( )
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A. 电子一定从A向B运动
B. 若aA>aB,则Q靠近N端且为正电荷
C. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB
D. B点电势可能高于A点电势
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【题目】2016年8月16日01时40分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将全球首颗量子科学实验卫星(简称量子卫星)发射升空。此次发射任务的圆满成功,标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。 量子卫星的成功发射,可以实现卫星和地面之间的量子通信。量子通信的安全性基于量子物理基本原理,单光子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解,从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等无条件安全,可从根本上、永久性解决信息安全问题。
为了简化问题便于研究,将该量子卫星绕地球的运动视为匀速圆周运动(示意图如图所示)。已知量子卫星距地面的高度为h,地球的质量为M,地球的半径为R,引力常量为G。求:
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(1)量子卫星绕地球的运动的线速度大小;
(2)量子卫星绕地球的运动周期;
(3)简要阐述全球首颗量子卫星的发射成功,有什么现实意义?
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【题目】如图所示,封闭有一定质量理想气体的汽缸开口向下竖直固定放置,活塞的截面积为S,质量为m0,活塞通过轻绳连接了一个质量为m的重物。若开始时汽缸内理想气体的温度为T0,轻绳刚好伸直且对活塞无拉力作用,外界大气压强为p0,一切摩擦均不计且m0g<p0S。
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(1)求重物刚离地时汽缸内气体的压强;
(2)若缓慢降低汽缸内气体的温度,最终使得汽缸内气体的体积减半,则最终气体的温度为多少?
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【题目】在“验证机械能守恒定律”的实验中,
(1)已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器,还必须选取的器材是图中的_________(填选项前的字母)。
(2)某同学在实验过程中,①在重锤的正下方地面铺海绵;②调整打点计时器,使两个限位连线为竖直;③重复多次实验。以上操作可减小实验误差的是_________。
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【题目】平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向),P与O的距离为35 cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间.已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期T=1 s,振幅A=5 cm.当波传到P点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5 s,平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置.求:
①P、Q间的距离;
②从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过的路程.
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【题目】为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图甲所示的实验装置:
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(1)以下实验操作正确的是
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动 |
B.调节滑轮的高度,使细线与木板平行 |
C.先接通电源后释放小车 |
D.实验中小车的加速度越大越好 |
(2)在实验中,得到一条如图乙所示的纸带,已知相邻计数点间的时间间隔为T=0.1S,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm,则小车的加速度a= m/s2(结果保留两位有效数字)。
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(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定,探究加速度a与所受外力F的关系,他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条a—F图线,如图丙所示。图线 是在轨道倾斜情况下得到的(填“①”或“②”);小车及车中砝码的总质量m= kg。
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【题目】2016年新春佳节,许多餐厅生意火爆,常常人满为患,为能服务更多的顾客,服务员需要用最短的时间将菜肴送至顾客处(设菜品送到顾客处速度恰好为零)。某次服务员用单手托托盘方式(如图)给12 m远处的顾客上菜,要求全程托盘水平。托盘和手、碗之间的动摩擦因数分别为0.2、0.15,服务员上菜时的最大速度为3 m/s。假设服务员加速、减速过程中做匀变速直线运动,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知重力加速度g=10 m/s2。
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(1)求服务员运动的最大加速度;
(2)求服务员上菜所用的最短时间。
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