【題目】如圖所示,某游樂場舉辦了一場趣味水上比賽,參賽者(可視為質點)在河岸臺階上的A點緊握一根不可伸長的長L=5.0m的輕繩,輕繩的另一端系在距離水面高H=10.0m的O點,此時輕繩與豎直方向的夾角θ=37,C點是位于O點正下方水面上的一點,距離C點x=4.8m處的D點固定著一只救生圈,O、A、C、D各點均在同一豎直面內。若參賽者抓緊繩端點,從臺階上A點以一定的沿垂直于輕繩斜向下的初速度躍出,當擺到O點正下方的B點時松開手,此后恰能落入救生圈內。(sin37=0.6,cos37=0.8, =1.74, =3.6,g=10m/s2),求:
(1)參賽者經(jīng)過B點時速度的大小v;
(2)參賽者從臺階上A點躍出時的速度vA;
(3)若沿豎直方向適當調節(jié)繩端O點的高度(仍在O點正上方),參賽者從A點拉直并抓緊輕繩,由靜止開始擺下,經(jīng)O點正下方松開繩,此后也恰能落入救生圈內。試求參賽者松開繩時距水面的高度h。
【答案】(1)4.8m/s (2)1.74m/s (3)4.8m
【解析】解:(1)參賽者從B點到D點做平拋運動,根據(jù)平拋運動的規(guī)律有
x=vt
解得:v=4.8m/s
(2)參賽者從A點到B點的過程中,根據(jù)機械能守恒定律有
解得:vA=1.74m/s
(3)欲使參賽者從A點靜止開始擺下后也能落入救生圈內,懸點應向上移動,根據(jù)幾何關系,A點至參賽者松手位置的高度差為h2=H-Lcosθ-h
設參賽者經(jīng)O點正下方松手時的速度為v1,根據(jù)機械能守恒定律有
松手后參賽者做平拋運動,根據(jù)平拋運動的規(guī)律有
x=v1t1
解得:h=4.8m, =1.2m(不合題意舍去)。
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【題目】如圖所示,矩形線圈abcd與理想變壓器原線圈組成閉合電路。線圈在有界勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊勻速轉動,磁感應強度大小為B,線圈轉動的角速度為 ,匝數(shù)為N,線圈電阻不計。下列說法正確的是( )
A. 電容器的電容C變小時,燈泡變亮
B. 將原線圈抽頭P向下滑動時,燈泡變暗
C. 若線圈轉動的角速度變?yōu)?/span> ,燈泡變亮
D. 線圈處于圖示位置時.,電壓表讀數(shù)為0
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【題目】如圖所示,垂直于紙面向里的勻強磁場分布在矩形abcd區(qū)域內,且,0點是cd邊的中點.一個帶正電的粒子僅在磁場力的作用下,從0點沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形內,經(jīng)過時間后剛好從c點射出磁場,現(xiàn)設法使該帶電粒子從O點沿紙面以與Od成30°角的方向,以大小不同的速率射入正方形內,那么下列說法中正確的是
A. 若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,則它可能從c點射出磁場
B. 若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,則它一定從a點射出磁場
C. 若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是,則它一定從ab邊中點射出磁場
D. 該帶電粒子在磁場中運動的時間不可能為
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【題目】“拔火罐”是一種中醫(yī)療法,為了探究“火罐”的“吸力”,某人設計了如圖實驗。圓柱狀汽缸(橫截面積為S)被固定在鐵架臺上,輕質活塞通過細線與重物m相連,將一團燃燒的輕質酒精棉球從缸底的開關K處扔到汽缸內,酒精棉球熄滅同時密閉開關K(設此時缸內溫度為),此時活塞下的細線剛好拉直且拉力為零,而這時活塞距缸底為L。由于汽缸傳熱良好,重物被吸起,最后重物穩(wěn)定在距地面L/10處。已知環(huán)境溫度為不變,mg/S與1/6大氣壓強相當,汽缸內的氣體可看做理想氣體,求t值。
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【題目】一臺理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是5∶l,原線圈接入電壓U1=220V的正弦交流電,一只理想二極管和一個滑動變阻器R串聯(lián)接在副線圈上,如圖所示。電壓表和電流表均為理想交流電表,則下列說法正確的是( )
A. 原、副線圈電流之比為1∶5
B. 電壓表的讀數(shù)為44V
C. 若將滑動變阻器滑片向下滑動,兩電表讀數(shù)均增大
D. 若滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω,則1min內產生的熱量為5808J
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【題目】如圖a所示是卡文迪許扭秤實驗(實驗Ⅰ)和庫倫扭秤實驗(實驗Ⅱ)的原理圖,同學們在仔細觀察這兩個實驗后發(fā)現(xiàn):實驗Ⅰ測量的是兩組質量為分別為M和m的兩球之間的引力;實驗Ⅱ測量的只有一組點電荷Q與q之間的引力,扭秤另外一端小球不帶電。分析兩實驗的區(qū)別,同學們發(fā)表了以下觀點,正確的是:( )
A. 甲同學認為:實驗Ⅰ需要兩組小球而實驗Ⅱ只需要一組帶電小球的原因是質點間的萬有引力很小,而電荷間的靜電力很大
B. 乙同學認為:實驗Ⅰ需要兩組小球而實驗Ⅱ只需要一組帶電小球的原因是實驗Ⅰ是在空氣中完成的,而實驗Ⅱ需要在真空進行
C. 丙同學認為:在實驗Ⅰ中若只用一組小球進行實驗,如圖b所示,則對實驗結果并無影響
D. 丁同學認為:在實驗Ⅱ中無論用兩組還是一組帶電小球進行實驗,對實驗結果并無影響,但在實驗Ⅰ中若按圖b只用一組小球進行實驗,則對實驗結果產生較大影響
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【題目】如圖所示,質量分別為mA和mB的兩球(可視為質點)用長為L的輕桿連接緊靠墻壁豎直立于水平面上,已知A、B兩球的質量之比為mA∶mB=5∶3,B球與水平面之間的動摩擦因數(shù)為,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。輕微擾動, A球將在圖示平面內向右傾倒,已知重力加速度為g, , ,求:
(1)在B球移動前,A球繞B球轉過角度為θ時,A球的速度大小
(2)A球繞B球轉動角度為何值時,B球將離開墻壁
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【題目】圖甲為遠距離輸電示意圖,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:1000,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1000:1,輸電線的總電阻為1000Ω若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示,用戶端電壓為220V.下列說法正確的是( )
A. 輸電線中的電流為3A
B. 電站輸出的功率為7500KW
C. 輸電線路損耗功率為90KW
D. 用戶端交變電流的頻率為100Hz
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【題目】某實驗小組要用如下圖所示的裝置驗證機械能守恒的定律。他們先將氣墊導軌水平放置,然后把遮光條固定在滑塊上并把滑塊放在氣墊導軌的右端,在氣墊導軌上安裝一個光電門B,滑塊用繞過氣墊導軌左端定滑輪的細線與鉤碼相連,滑塊每次都從A處由靜止釋放。
(1)該小組用游標卡尺測量遮光條的寬度d,由圖可知d=__________cm。
(2)為了完成本實驗,除已知遮光條寬度d,A處與光電門B間距離L,遮光時間,重力加速度g外還需要知道的物理量有__________________________
(3)請用(2)問中的物理量寫出驗證械能守恒定律的表達式:__________________
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