某家用桶装纯净水手压式饮水器如图所示,在手连续稳定的按压下,出水速度为v,供水系统的效率为η,现测量出桶底到出水管之间的高度差H,出水口倾斜,其离出水管的高度差可忽略,出水口的横截面积为S,水的密度为ρ,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.出水口所出水落地时的速度 |
B.出水口单位时间内的出水体积 |
C.手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和 |
D.出水后,手连续稳定按压的功率为 |
某同学设想驾驶一辆“陆地-太空”两用汽车,沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。当汽车速度增加到某一值时,它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”。不计空气阻力,已知地球的半径R=6400km。下列说法正确的是
A.汽车在地面上速度增加时,它对地面的压力增大 |
B.当汽车速度增加到7.9km/s时,将离开地面绕地球做圆周运动 |
C.此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h |
D.在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力 |
某小组在做"用单摆测重力加速度"试验后,为进一步研究,将单摆的轻质细线改为刚性重杆。通过查资料得知,这样做成的"复摆"做简谐运动的周期,式中为由该摆决定的常量,为摆的质量,为重力加速度,为转轴到重心的距离。如图(),实验时在杆上不同位置打上多个小孔,将其中一个小孔穿在光滑水平轴上,使杆做简谐运动,测量并记录和相应的运动周期T;然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验,实验数据见表,并测得摆的质量。
(1)由实验数据得出图()所示的拟合直线,图中纵轴表示。
(2)的国际单位为,由拟合直线得到的值为(保留到小数点后二位);
(3)若摆的质量测量值偏大,重力加速度的测量值(选填:"偏大"、"偏小"或"不变")
为了研究人们用绳索跨山谷过程中绳索拉力的变化规律,同学们设计了如图所示的实验装置,他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不及质量及长度)固定在相距为的两立柱上,固定点分别为和,低于,绳长为()。他们首先在绳上距离点10处(标记为)系上质量为的重物(不滑动),由测力计读出绳、的拉力大小和,随后改变重物悬挂点的位置,每次将到点的距离增加10,并读出测力计的示数,最后得到、与绳长之间的关系曲线如图所示,由实验可知:
(1)曲线II中拉力最大时,与点的距离为,该曲线为(选填:或)的曲线.
(2)在重物从移动到的整个过程中受到最大拉力的是(选填:或)点所在的立柱。
(3)在曲线I、II相交处,可读出绳的拉力=,它与、、和重力加速度的关系为= 。
某实验小组探究弹簧的劲度系数与其长度(圈数)的关系;实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针、、、、、、分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,指向0刻度;设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为;挂有质量为砝码时,各指针的位置记为;测量结果及部分计算结果如下表所示(为弹簧的圈数,取重力加速度为).已知实验所用弹簧的总圈数为60,整个弹簧的自由长度为.
P1 |
P2 |
P3 |
P4 |
P5 |
P6 |
|
x0 (cm) |
2.04 |
4.06 |
6.06 |
8.05 |
10.03 |
12.01 |
x(cm) |
2.64 |
5.26 |
7.81 |
10.30 |
12.93 |
15.41 |
n |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
k(N/m) |
163 |
① |
56.0 |
43.6 |
33.8 |
28.8 |
1/k(m/N) |
0.0061 |
② |
0.0179 |
0.0229 |
0.0296 |
0.0347 |
(1)将表中数据补充完整:①,②;
(2)以为横坐标,为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出图象;
(3)图(b)中画出的直线可以近似认为通过原点;若从实验中所用的弹簧截取圈数为的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数的关系的表达式为=;该弹簧的劲度系数与其自由长度(单位为)的表达式为=.
如图所示,圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上,Oc与Oa的夹角为60°,轨道最低点a与桌面相切.一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘c的两边,开始时,m1位于c点,然后从静止释放,设轻绳足够长,不计一切摩擦.则( )
A.在m1由c下滑到a的过程中,两球速度大小始终相等 |
B.m1在由c下滑到a的过程中重力的功率逐渐增大 |
C.若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,轻绳对m2的拉力为m2g |
D.若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,则m1=2m2 |
分 如图所示,平台上的小球从A点水平抛出,恰能无碰撞地进入光滑的BC斜面,经C点进入光滑平面CD时速率不变,最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为1kg,A、B两点高度差2m,BC斜面高4m,倾角,悬挂弧筐的轻绳长为6m,小球看成质点,轻质筐的重量忽略不计,弧形轻质筐的大小远小于悬线长度,重力加速度为g=10m/s2 ,试求:
(1)B点与抛出点A的水平距离x;
(2)小球运动至C点的速度大小;
(3)小球进入轻质筐后瞬间,小球所受拉力F的大小.
如图所示,旋转秋千中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。 不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是( )
A.A的速度比B的小 B.A与B的向心加速度大小相等
C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
质量为m、电量为-q的带电粒子,从图中的O点以初速度v0射入场强为E的匀强电场中,v0与x轴方向夹角为θ,飞出电场时速度恰好沿y轴的正方向(与电场垂直).设粒子在电场中仅受电场力作用,在这过程中,带电粒子动量的增量大小为______,动能增量为______.
用一根细线一端系一可视为质点的小球,另一端固定在一光滑锥顶上,如图所示,设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω,线的张力为T,则T随ω2变化的图象是( )
A. | B. |
C. | D. |
某兴趣小组对遥控车的性能进行研究。他们让小车在平直轨道上由静止开始运动,并将运动的全过程记录下来并得到v-t图象,如图所示,除2s-10s内的图线为曲线外,其余均为直线,已知小车运动的过程中,2s—14s内小车的功率保持不变,在第14s末关闭动力让小车自由滑行,已知小车的质量为1kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变。求:
(1)小车匀速行驶阶段的功率;
(2)小车在第2-10s内位移的大小。
如图所示,一侧倾角为,另一侧竖直的光滑斜面体固定在地面上,顶端安装一轻质定滑轮,物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,A距离地面的高度为B距离地面高度的2倍,且两者恰好处于静止状态。剪断轻绳后A自由下落、B沿斜面下滑,在下落的过程中,则下列说法正确的是( )
A. A、B两物体的质量之比
B.A、B下落过程中,地面对斜面体的支持力等于斜面体和B物体的总重量
C.两个物体落地时间相同
D.A、B两个物体落地时重力做功的瞬时功率之比
如图所示,一根跨越一固定水平光滑细杆的轻绳,两端各系一个小球,球Q置于地面,球P被拉到与细杆同一水平的位置。在绳刚被拉直时,球P从静止状态向下摆动,当球P摆到竖直位置时,球Q刚要离开地面,则两球质量之比mQ : mP为:
A.4 | B.3 | C.2 | D.1 |
根据玻尔理论,电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动,已知电子的电荷量为e,质量为m,电子在第1轨道运动的半径为r1,静电力常量为k。
(1)电子绕氢原子核做圆周运动时,可等效为环形电流,试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期及形成的等效电流的大小;
(2)氢原子在不同的能量状态,对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动,电子做圆周运动的轨道半径满足rn=n2r1,其中n为量子数,即轨道序号,rn为电子处于第n轨道时的轨道半径。电子在第n轨道运动时氢原子的能量En为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和。理论证明,系统的电势能Ep和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系:Ep=-k(以无穷远为电势能零点)。请根据以上条件完成下面的问题。
①试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量En和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E1满足关系式
②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量,恰好被量子数n=4的氢原子乙吸收并使其电离,即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围。不考虑电离前后原子核的动能改变,试求氢原子乙电离后电子的动能。
一滑块经水平轨道AB,进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道BC。已知滑块的质量m=0.6kg,在A点的速度vA=8m/s,AB长x=5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,圆弧轨道的半径R=2m,滑块离开C点后竖直上升h=0.2m,取g=10m/s2。
(不计空气阻力)求:
(1)滑块经过B点时速度的大小;
(2)滑块冲到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力;
(3)滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功。