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1、医用回旋加速器工作原理示意图如图甲所示,其工作原理是:带电粒子在磁场和交变电场的作用下,反复在磁场中做回旋运动,并被交变电场反复加速,达到预期所需要的粒子能量,通过引出系统引出后,轰击在靶材料上,获得所需要的核素。时,回旋加速器中心部位O处的灯丝释放的带电粒子在回旋加速器中的运行轨道和加在间隙间的高频交流电压如图乙所示(图中为已知量)。若带电粒子的比荷为k,忽略粒子经过间隙的时间和相对论效应,则( )A、被加速的粒子带正电 B、磁体间匀强磁场的磁感应强度大小为 C、粒子被加速的最大动量大小与D形盒的半径有关 D、带电粒子在D形盒中被加速次数与交流电压有关
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2、如图所示,放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点,轻弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角 , 斜面倾角 , 物块A和B的质量分别为 , , 弹簧的劲度系数 , ( , , 重力加速度),求:
(1)弹簧的伸长量x;
(2)物块A受到的摩擦力。
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3、下列说法正确的是( )A、手握水杯置于空中处于静止状态,手对水杯的静摩擦力竖直向上 B、跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性,以便跳得更远 C、水平桌面上静止放置的书由于发生形变,对桌面产生向下的弹力 D、做匀速圆周运动的物体的加速度保持不变
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4、某质点做直线运动的速度一时间图像如图所示,该质点( )A、在第1s末速度方向发生了改变 B、第2s末回到起点 C、第0~1s和第2~3s内的加速度大小相同 D、在第2s末加速度方向发生了改变
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5、如图所示,质量为10kg的物体M放在倾角为的斜面上,M与斜面间摩擦因数 , M用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与质量为5kg的物块m相连。劲度系数k=200N/m的弹簧与m相连,也与地面相连,设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。
(1)若M静止在斜面上,弹簧伸长量为8cm,求此时绳子上的拉力大小;
(2)在第一问的基础上,求M所受到的摩擦力的大小和方向;
(3)若M刚要开始运动,求此时弹簧弹力的大小。
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6、安全带是汽车行驶过程中生命安全的保障带。如图,在汽车正面碰撞测试中,汽车以的速度发生碰撞。车内假人的质量为50kg,使用安全带时,假人用时0.8s停下;不使用安全带时,假人与前方碰撞,用时0.2s停下。以下说法正确的是( )A、两次碰撞过程中,汽车和假人的动量变化量不同 B、安全带的作用是延长冲击力作用时间,减小冲击力大小 C、安全带的作用是减小假人受到的冲量 D、无论是否使用安全带,假人受到的冲量相同
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7、电动车绕如图所示的车道运动,车上的时速表指针一直指在36 km/h处不动,下列说法中正确的是( )A、电动车的速度一直保持不变 B、电动车沿弯道BCD运动过程中,车一直具有加速度 C、电动车绕跑道一周需40 s,此40 s内的平均速度等于零 D、电动车在弯道BCD上运动时的合外力方向不可能沿切线方向
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8、如图所示,质量均为m的物块A、B放在光滑的水平面上,中间用轻弹簧相连,弹簧处于原长,一颗质量为的子弹以水平速度射入木块A并留在木块中(时间极短),下列说法正确的是( )A、子弹射入木块A的过程中,子弹的动量变化量为 B、子弹射入木块A的过程中,木块A的动能增加量为 C、弹簧第一次压缩到最短的过程中,木块B的动量大小为 D、弹簧第一次压缩到最短的过程中,弹簧具有的最大弹性势能为
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9、如图甲所示,吊车是建筑工地常用的一种大型机械。为了便于研究问题,将它简化成如图乙所示的模型:硬杆OB的一端装有定滑轮,另一端固定在车体上;质量不计的绳索绕过定滑轮吊起质量为m的物体匀速上升。不计定滑轮质量和滑轮与轴承之间的摩擦,重力加速度为g,∠BOC=45°,∠AOC=60°, , 下列说法正确的是( )A、OA段绳索受到的拉力小于mg B、OB杆受定滑轮的弹力沿杆向下 C、OB杆对定滑轮的弹力大小是 D、OB杆对定滑轮的弹力大小是
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10、我国北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能。如图所示,北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动,且轨道半径均为r,某时刻工作卫星1、2分别位于轨道上的A、B两个位置,若两卫星均沿顺时针方向运行,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力,下列判断正确的是( )A、这两颗卫星的加速度大小相等,均为 B、卫星1由A 位置运动到B位置所需的时间是 C、卫星1向后喷气就一定能够追上卫星2 D、卫星1由A位置运动到B位置的过程中万有引力做正功
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11、消防员在一次用高压水枪灭火的过程中,消防员同时启动了多个喷水口进行灭火。如果有甲、乙靠在一起的高压水枪,它们的喷水口径相同,所喷出的水在空中运动的轨迹如图所示,已知两曲线在同一竖直面内,忽略空气阻力,则由图可得出结论正确的是( )A、甲乙水枪喷出水的速度相等 B、乙水枪喷出的水在空中运动的时间较长 C、乙水枪喷出的水在最高点的速度较大 D、甲水枪喷水的速度大
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12、结合下图,关于机械能守恒说法正确的是(忽略空气阻力)( )A、
将箭搭在弦上,拉弓的整个过程,弓和箭组成的系统机械能守恒 B、
在动力作用下从轨道上缓慢上行的过山车,过山车机械能守恒 C、
蹦床比赛中运动员某次离开床垫在空中完成动作的过程,运动员机械能守恒 D、
滑草运动中,某段时间内人与滑板车一起匀速下滑,人与滑板车机械能守恒
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13、2024年8月樊振东斩获巴黎奥运会乒乓球男单冠军,实现大满贯!这样的夺冠现场让人动容。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,下列说法正确的是( )A、乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力 B、乒乓球的质量小,所以容易被快速抽杀 C、空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止 D、球拍击球时,只能改变乒乓球的运动方向
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14、如图甲所示,xOy平面内y轴左侧有宽为L的匀强电场区域,电场方向平行于y轴向上,匀强电场左侧有一电压为U的加速电场。一质量为m、带电量为+q的带电粒子(不计重力)从A点飘入加速电场,加速后由x轴上的P(-L,0)点进入匀强电场,之后从y轴上的Q(0,)点进入y轴的右侧。
(1)求粒子经过P点时的速度大小;
(2)求匀强电场的场强大小E及达到Q点速度大小;
(3)若y轴右侧存在一圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,取磁场垂直纸面向外为正方向。时刻进入磁场的粒子始终在磁场区域内沿闭合轨迹做周期性运动,求圆形磁场区域的最小面积S以及粒子进入磁场时的位置到y轴的最短距离x。(忽略磁场突变的影响)
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15、如图,一质量M=6kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量m=6kg,停在木板B的左端.质量为m0=1kg的小球用长为L=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与物块A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度为h=0.2m,物块A与小球可视为质点,不计空气阻力.已知物块A、木板B间的动摩擦因数μ=0.1,(g=10m/s2)求:
(1)小球运动到最低点与物块A碰撞前瞬间,小球的速度大小;
(2)小球与物块A碰撞后瞬间,物块A的速度大小;
(3)为使物块A、木板B达到共同速度前物块A不滑离木板,木板B至少多长?
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16、某电阻的阻值约为 , 现要用如图所示的电路测量其阻值,可选器材如下:
A.电源(电动势约);
B.滑动变阻器(最大阻值);
C.滑动变阻器(最大阻值);
D.电压表V(量程 , 内阻为);
E.电流表(量程 , 内阻约为);
F.电流表(量程 , 内阻约为);
G.开关、导线若干。
(1)电流表应选择(填“E”或“F”);
(2)某同学做实验的过程中,发现滑动变阻器的滑片即便在很大范围内滑动,电压表和电流表的示数都几乎为零,不方便获得多组电压电流数据,于是向你求助。你帮他检查后发现器材完好,电路连接无误,各接线柱接触良好。请帮该同学判断最有可能存在的问题并告诉他解决问题的办法:
(3)为了消除因电表内阻造成的系统误差,测量时应接(填“a”或“b”)。某次测量中读得电压表的示数为 , 电流表的示数为 , 消除系统误差之后,算得的阻值为(保留3位有效数字)。
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17、如图所示,某同学利用气垫导轨和光电门“验证动量守恒定律”。将气垫导轨放置在水平桌面上,导轨的左端有缓冲装置,右端固定有弹簧。将滑块b静止放于两光电门之一间,用弹簧将滑块a弹出。滑块a被弹出后与b发生碰撞,b与缓冲装置相碰后立即停下,测得滑块a、b质量分别为ma、mb , 两个滑块上安装的挡光片的宽度均为d。
(1)实验中记录下滑块b经过光电门时挡光片的挡光时间为t0 , 滑块a第一次、第二次经过光电门A时,挡光片的挡光时间分别为t1、t2 , 则通过表达式可以验证动量守恒定律。物块a、b的质量大小关系为mamb(填“>”“<”或“=”);
(2)将滑块b上的挡光片取下,在两滑块a端面粘上轻质尼龙拉扣,使两滑块碰撞能粘在一起运动,记录下滑块a上挡光片经过光电门A的挡光时间为ta , 滑块a、b粘在一起后挡光片经过光电门B的挡光时间为tb , 若两滑块的质量仍为ma、mb , 则验证动量守恒定律的表达式是。
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18、如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场,一质量为 , 且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板的左端无初速放置一质量为 , 电荷量的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为 , 滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左,大小为的恒力,取。则( )A、若 , 木板和滑块一起做加速度减小的加速运动,最后做匀速运动 B、若 , 滑块先匀加速到 , 再做加速度减小的加速运动,最后做匀速运动 C、若 , 木板和滑块一直以做匀加速运动 D、若 , 木板先以做匀加速运动,再做加速度增大的加速运动,最后做匀加速运动
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19、如图所示,两根等高光滑的圆弧导轨,导轨电阻不计。在导轨顶端右侧连有一阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。现有一根长度稍长于导轨间距的金属棒从导轨最低位置cd开始,在外力作用下以初速度沿轨道做匀速圆周运动,由cd运动至最高位置ab,则该过程中,下列说法正确的是( )A、通过R的电流方向由里向外 B、通过R的电流大小在变小 C、金属棒所受安培力一直减小 D、外力做的功等于整个回路产生的焦耳热
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20、(多选)某电磁弹射装置的简化模型如图所示,线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上,将金属环放在线圈左侧。闭合开关时金属环被弹射出去,若( )A、从右向左看,金属环中感应电流沿逆时针方向 B、将电源正负极调换,闭合开关时金属环将向右运动 C、将金属环放置在线圈右侧,闭合开关时金属环将向右运动 D、金属环不闭合,则闭合开关时不会产生感应电动势