伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3,根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是
A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
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船在静水中的速度为3.0m/s,它要渡过宽度为30 m的河,河水的流速为2.0 m/s,则下列说法中正确的是( )
A. 船不能渡过河 B. 船渡河的速度一定为5.0m/s
C. 船不能垂直到达对岸 D. 船到达对岸所需的最短时间为10s
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沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度–时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、F2和F3,则
A. F1<F2 B. F2>F3
C. F1>F3 D. F1=F3
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如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端 固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上, 小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中P′位置),两次金属块Q都静止在桌面上的同一点,则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是( )
A. 细线所受的拉力变小 B. 小球P运动的角速度变小
C. Q受到桌面的静摩擦力变大 D. Q受到桌面的支持力变大
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一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的有用功率达到最大值P,以后,起重机保持该功率不变,继续提升重物.直到以最大速度v2匀速上升为止,则整个过程中,下例说法正确的是 ( )
A. 钢绳的最大拉力为 B. 钢绳的最大拉力为
C. 重物的最大速度为 D. 重物做匀加速运动的时间为
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如图所示,x轴在水平地面上,y轴在竖直方向。图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹。小球a从(0, 2L)抛出,落在(2L, 0)处;小球b、c从(L, 0)抛出,分别落在(2L, 0)和(L, 0)处。不计空气阻力,下列说法正确的是
A. a和b初速度相同 B. b和c运动时间相同
C. b的初速度是c的两倍 D. a运动时间是b的两倍
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如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则( )
A. 当F<2μmg时,A、B都相对地面静止
B. 当F=时,A的加速度为
C. 当F>3μmg时,A相对B滑动
D. 无论F为何值,B的加速度不会超过
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如图所示,固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°,质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧,斜面底端有一与斜面垂直的挡板.开始时用手按住物体M,此时M距离挡板的距离为s,滑轮两边的细绳恰好伸直,且弹簧处于原长状态.已知M=2m,空气阻力不计.松开手后,关于二者的运动下列说法中正确的是( )
A. M和m组成的系统机械能守恒
B. 当M的速度最大时,m与地面间的作用力为零
C. 若M恰好能到达挡板处,则此时m的速度为零
D. 若M恰好能到达挡板处,则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和
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如图所示,为验证动能定理的实验装置,较长的小车的前端固定有力传感器,能测出小车所受的拉力,小车上固定两个完全相同的遮光条A、B,小车、传感器及遮光条的总质量为M,小车放在安装有定滑轮和光电门的光滑轨道D上,光电门可记录遮光条A、B通过它时的挡光时间。用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连,轨道放在水平桌面上,细线与轨道平行(滑轮质量、摩擦不计)。
(1)用螺旋测微器测遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度d=____mm。
(2)实验过程中______满足M远大于m(填“需要”或“不需要”)。
(3)实验主要步骤如下:
①测量小车、传感器及遮光条的总质量M,测量两遮光条的距离L,按图甲正确连接器材。
②由静止释放小车,小车在细线拉动下运动,记录传感器的示数F及遮光条A、B 经过光电门的挡光时间tA和tB,则验证动能定理的表达式为__________(用字母M、F、L、d、tA、tB表示)。
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利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一水平的气垫导轨,导轨上A点处有一滑块,其质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连.调节细绳的长度使每次实验时滑块运动到B点处与劲度系数为k的弹簧接触时小球恰好落地,测出每次弹簧的压缩量x,如果在B点的正上方安装一个速度传感器,用来测定滑块到达B点的速度,发现速度v与弹簧的压缩量x成正比,作出速度v随弹簧压缩量x变化的图象如图乙所示,测得v-x图象的斜率.在某次实验中,某同学没有开启速度传感器,但测出了A、B两点间的距离为L,弹簧的压缩量为x0,重力加速度用g表示,则:
(1)滑块从A处到达B处时,滑块和小球组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=____________,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=______________,在误差允许的范围内,若ΔEk=ΔEp则可认为系统的机械能守恒.(用题中字母表示)
(2)在实验中,该同学测得M=m=1kg,弹簧的劲度系数k=100N/m,并改变A、B间的距离L,作出的x2-L图象如图丙所示,则重力加速度g=________m/s2.
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如图所示,与水平面夹角θ=30°的倾斜传送带始终绷紧,传送带下端A点与上端B点间的距离L=4 m,传送带以恒定的速率v=2m/s向上运动.现将一质量为1kg的物体无初速度地放于A处,已知物体与传送带间的动摩擦因数,取g=10m/s2,求:
(1)物体从A运动到B共需多长时间?
(2)电动机因传送该物体多消耗的电能.
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如图甲所示,一倾角为37°,长L=3.75 m的斜面AB上端和一个竖直圆弧形光滑轨道BC相连,斜面与圆轨道相切于B处,C为圆弧轨道的最高点。t=0时刻有一质量m=1 kg的物块沿斜面上滑,其在斜面上运动的v–t图象如图乙所示。已知圆轨道的半径R=0.5 m。(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)物块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)物块到达C点时对轨道的压力FN的大小;
(3)试通过计算分析是否可能存在物块以一定的初速度从A点滑上轨道,通过C点后恰好能落在A点。如果能,请计算出物块从A点滑出的初速度;如不能请说明理由。
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雨过天晴,人们常看到天空中出现彩虹,它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象.在说明这种现象时,需要分析光线射入水珠后的光路,一细束光线射入水珠,水珠可视为一个半径为R=10mm的球,球心O到入射光线的垂直距离为d=8mm,水的折射率为.
(1)在图中画出该束光线射入水珠后,第一次从水珠中射出的光路图;
(2)求这束光线从射向水珠到第一次射出水珠,光线偏转的角度.
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如图甲所示,沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f,相邻两质点之间的距离均为2 m,各质点均静止在各自的平衡位置,t=0时刻振源a开始做简谐运动,取竖直向上为振动位移的正方向,其振动图象如图乙所示,形成的简谐横波以的速度水平向右传播,则下列说法正确的是
A. 波传播到质点c时,质点c开始振动的方向沿y轴正方向
B. 0~4 s内质点b运动的路程为12 cm
C. 4~5 s内质点d的加速度正在逐渐减小
D. 6 s时质点e第一次回到平衡位置
E. 各质点都振动起来后,a与c的振动方向始终相同
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