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相关试卷

1、泡沫金属是指含有泡沫气孔的特种金属材料，拥有密度小、隔热性能好、隔音性能好以及能够吸收电磁波等一系列良好优点，是随着人类科技逐步发展起来的一类新型材料，常用于航空航天、石油化工等一系列工业开发上。某工厂生产一种边长 $x = 1 cm$ 的正方体泡沫金属颗粒，由于生产过程中气泡含量的不同，导致颗粒的质量不同（体积与表面材料无偏差），为筛选颗粒，设计了如图所示装置。产出的颗粒不断从A处静止进入半径为 $R_{1} = 1 m$ 的光滑 $\frac{1}{4}$ 圆轨道AB，B处与一顺时针缓慢转动的粗糙传送带相切，传送带足够长，CE、FG均为水平光滑轨道，圆心为O、半径 $R_{2} = \sqrt{3} m$ 的光滑圆轨道E、F处略微错开且与水平轨道相接，D为带轻质滚轮的机械臂，可在颗粒经过时提供竖直向下的恒定压力F，颗粒右侧刚到达滚轮最低点时的速度可忽略不计，滚轮逆时针转动且转速足够快，滚轮与颗粒之间的摩擦系数 $μ = 0.5$ （摩擦力对颗粒作用距离可认为是颗粒边长），I、II、III为颗粒的收集区域，（颗粒落到收集区直接被收集不反弹），其中I、II的分界点为圆心O，且I、II与圆轨道之间留有恰好可容颗粒通过的距离。颗粒在圆轨道中运动时可看做质点，颗粒在被收集之前相互之间没有发生碰撞，质量最大颗粒恰好被Ⅱ最右端收集。质量为0.001kg的颗粒恰好被III收集。求：
（1）质量为0.001kg颗粒到达B处时对轨道的压力大小；
（2）机械臂提供的恒定压力 $F_{N}$ 的大小；
（3）II、III两个区域各自收集到颗粒的质量范围。

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2、调速器可用来控制电机的转速，其简化结构如图所示。圆柱形外壳的中心转轴随电动机旋转，轴上两侧各有一轻质细杆，其上端与中心转轴在O点以铰链相接，铰链固定在上下表面圆心连线的中点，下端各有一个质量 $m = 1 kg$ 的大小不计的摆锤，两细杆与中心转轴恒在同一平面，当外壳受到摆锤压力时通过传感器传递电动机转速过大或过小的信息。已知圆柱形上下表面半径 $r = 0.4 m$ 、高 $h = 0.8 m$ ，细杆长 $l = 0.5 m$ ，圆桶表面光滑。
（1）当细杆与竖直方向夹角为45°时，求杆对摆锤的作用力大小：
（2）当转动的角速度 $ω = 4 rad/s$ 时，摆锤与外壳底面接触，求外壳底面受到的压力大小；
（3）求摆锤与外壳不接触的角速度范围。

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3、如图所示，乐乐同学到夜市玩套圈游戏时，发现正前方有他喜欢的火箭礼物（高为 $h = 0.45 m$ ），在离地 $H = 1.25 m$ 处以一定的初速度将套圈向正前方水平抛出，空中飞行时，套圈平面始终保持水平，套圈的直径为 $d = 0.2 m$ ，火箭尖端与刚抛出时套圈中心的水平距离为 $L = 3.5 m$ ，不考虑空气阻力。
（1）求套圈从离开手到刚套中火箭所需的时间；
（2）若某次套圈中，乐乐将套圈以 $v = 5.0 m/s$ 的速度水平抛出，套圈没有碰到礼物直接落地，求套圈落地的速度大小和方向；
（3）若要套中该礼物，求套圈抛出时的初速度范围。

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4、如图，倾角为37°的绝缘斜面放在水平地面上，斜面上有一带电量为+q的物块，其质量为m，斜面质量为M现在该空间中加一沿斜面向上的匀强电场，此时物块所受的摩擦力恰好为零，斜面和物块始终保持静止。（重力加速度为g， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）
（1）求该匀强电场的大小；
（2）求此时地面受到的摩擦力；
（3）若调整该电场方向水平向右，求斜面受到物块的压力大小。

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5、小王同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，打出如图2所示的一条纸带，已知打点计时器的频率为50Hz，重物质量为300g，重力加速度 $g = 9.78 {m/s}^{2}$ ，根据图1可以判断打点计时器的电压可能为（选填“交流220V”或“交流8V”），图2中O为第一个点，打下C点时重物的速度为m/s（结果保留三位有效数字），重物下落过程中受到的平均阻力大小为N（结果保留两位有效数字）。

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6、如图所示是向心力演示器，若将变速塔轮的皮带仪器往下移动一级，则长槽和短槽的角速度之比会（选填“变大”“变小”或“不变”）；若放在长槽、短槽内的三个小球质量相等，皮带所在左右塔轮的半径也相等，则在匀速转动过程中，左右标尺红白标记之比为.

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7、如图所示是某个小球做平抛运动的频闪照片，照片中相邻位置小球的运动时间间隔（选填“相等”或“不相等”），若竖直方向相邻的频闪周期内小球位移差（选填“相等”或“不相等”），就可证明平抛运动小球在竖直方向做匀加速直线运动。

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8、仓库工作人员需要将30只箱子搬到高出地面12m的储藏室中，单只箱子重5kg。如果每次只搬一只，将消耗大量体能用于克服重力做功；若每次搬箱太多，将减缓走路速度。已知工作人员自重60kg，搬箱输出功率P与单次搬运货物总质量m间的关系如图所示，不考虑工人空手下楼梯时间。下列说法正确的是（）

A、若每次搬箱6只，则搬箱所用总时间最短 B、搬箱所需最短总时间为720s C、搬完所有箱子消耗体能最少为18kJ D、若换成30只单只重10kg的箱子，则每次搬1只与每次搬2只所需的时间相等

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9、在一次课堂演示中，某位老师为同学们表演了一项“魔术”。一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属铝）片，如图所示，右侧为俯视图，把他们分别跟静电起电机的两极相连，其中锯条接负极，铝片接正极。在塑料瓶内点燃一小段艾草，很快瓶内烟雾缭绕，当把起电机一摇，顿时塑料瓶内清澈透明，停止摇动又是烟雾缭绕。a、b是同一条电场线上的两点。下列说法正确的是（）

A、通电后烟尘最终到锯条上 B、通电后烟尘最终到铝片上 C、锯条和铝片之间的电场是匀强电场 D、a点的电场强度小于b点的电场强度

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10、如图，弹簧左端固定于O点，右端连接质量为m的小球（小球可看作质点，弹簧为原长l），将小球和弹簧从水平静止状态释放。弹簧始终在弹性限度内，不计一切阻力，以a点所在平面为参考面。图中表示重力势能，表示弹性势能，表示动能。下列4个选项中关于小球从a运动到c过程中，a、b、c三点机械能情况的描述可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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11、如图所示，为一种叫“空中飞椅”的游乐项目，其简化结构如右图。当转盘绕其中心竖直轴匀速转动时，座椅和游客的总质量为m，在半径为R、角速度大小为 $ω$ 的水平面内做匀速圆周运动。此时钢绳与竖直方向的夹角为 $θ$ ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A、座椅和游客的运动周期为 $2 π ω$ B、钢绳的拉力大小为 $m R ω^{2}$ C、座椅靠近转轴的游客速度更大 D、座椅和游客的向心力大小为 $m g \tan θ$

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12、如图所示，带电量为 $- Q$ 的点电荷与均匀带电圆薄板相距2L，点电荷到带电薄板的垂线通过薄板圆心，若A点电场强度为0，则B点的电场强度为（）

A、大小为 $\frac{8 k Q}{9 L^{2}}$ ，方向水平向左 B、大小为 $\frac{5 k Q}{4 L^{2}}$ ，方向水平向左 C、大小为 $\frac{10 k Q}{9 L^{2}}$ ，方向水平向右 D、大小为 $\frac{4 k Q}{3 L^{2}}$ ，方向水平向右

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13、2024年5月8日，嫦娥六号探测器进入环月轨道，为登陆月球做准备。已知月球质量为地球质量的 $\frac{1}{81}$ ，月球半径为地球半径的 $\frac{3}{11}$ ，不考虑地球和月球的自转，嫦娥六号在月球表面受到月球引力为地球表面受到地球引力的（）

A、 $\frac{1}{81}$ B、 $\frac{9}{121}$ C、 $\frac{121}{729}$ D、 $\frac{11}{243}$

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14、如图所示，在同一点用两根不可伸长的细绳悬挂两个带同种电荷的小球A和B，两小球的质量分别为 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ ，带电量分别为 $q_{1}$ 和 $q_{2}$ ，两球平衡时悬线与竖直线的夹角分别为 $α$ 和 $β$ ，且两小球处于同一水平面上，下列说法正确的是（）

A、若 $m_{1} > m_{2}$ ，则 $α > β$ B、若 $m_{1} = m_{2}$ ，则 $α = β$ C、若 $q_{1} < q_{2}$ ，必有 $α > β$ D、若 $q_{1} = q_{2}$ ，必有 $α = β$

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15、如图所示，射水鱼发现前方有一昆虫，就将嘴露出水面对昆虫喷水，斜向上射出的水柱恰好水平击中昆虫。已知鱼嘴距离昆虫 $d = 0.75 m$ ，两者连线与水平方向夹角为 $θ = 37 °$ （ $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ），忽略空气阻力。下列说法正确的是（）

A、水滴在空中运动0.5s后击中昆虫 B、击中昆虫时，水滴速度大小为2m/s C、斜向上射出的水柱，初速度大小为3m/s D、斜向上射出的水柱，初速度与水平方向夹角为53°

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16、如图所示，荡秋千小孩和凳子总质量30kg，当秋千摆到最低点时，速度大小为3m/s，小孩重心与水平固定横梁间的距离为2m，横梁受到绳子的拉力约为（　　）

A、135N B、165N C、300N D、435N

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17、如图所示，一小朋友在螺旋形滑梯上以恒定速率下滑，则下列说法中正确的是（）

A、小朋友在下滑过程中受到的合外力为零 B、小朋友在下滑过程中机械能守恒 C、小朋友在下滑过程中重力不做功 D、小朋友在下滑过程中合外力做功为零

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18、放在地面上鱼缸中的鱼在静止水中吐出的气泡沿竖直方向加速上浮，若鱼在匀速向右平移的缸中吐出气泡，则从如图所示的角度观察，气泡轨迹应为（）

A、 B、 C、 D、

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19、2024年4月26日，神舟十八号与天宫号实现在轨对接。对接前，天宫号沿轨道I运动，神舟十八号在稍低一点的轨道II上调整姿态，准备对接。当两飞行器在各自轨道上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）

A、神舟十八号的线速度小于天宫号的线速度 B、神舟十八号的角速度等于天宫号的角速度 C、神舟十八号的周期小于天宫号的周期 D、神舟十八号所受地球引力大于天宫号所受地球引力

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20、如图所示，揭秘了空中悬浮魔术的真相，对“悬浮”在空中的表演者描述正确的是（）

A、表演者只受重力作用 B、表演者所受合外力为零 C、表演者处于完全失重状态 D、表演者对平板的压力大于平板对表演者的支持力

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