如图所示,左侧为一个碗口水平、半径为R的半球形碗固定在水平桌面上, 球心O点固定一带电荷量为+Q的小球。碗口右侧与一个倾角θ=30°的固定斜面顶端紧贴,一根不可伸长的不计质量的细绳跨在碗口及斜面顶端的定滑轮两端,线的两端分别系有可视为质点的绝缘小球M、N,质量分别为m1和m2(m1>m2),其中小球M带电量为+q,小球N不带电。开始时小球M恰在右端碗口水平直径A处,小球N在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直。当小球M由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开,不计一切摩擦及细绳断开瞬间的能量损失,已知静电力常量为k,求: (1)小球N沿斜面上升的最大高度h; (2)细线断开时小球M对碗面压力的大小 (3)若已知细绳断开后小球M沿碗的内侧上升的最大高度为R/2,求m1/ m2。
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如图所示,倾角为θ的光滑倾斜轨道在最底端与一半径为r的光滑半圆弧轨通过极短的一小段光滑曲轨道平滑连接,使半圆轨道的最高点、圆心、最低点在同一竖直线上,让一小球从倾斜轨道上某一位置由静止释放,沿倾斜轨道和半圆弧轨道运动,经过圆弧的顶点水平抛出,试判断小球有没有可能垂直落在斜面上,若能,斜面倾角应满足什么条件?若不能,请说明理由。
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两个正点电荷Q1 、Q2,其中Q2=4 Q1分别固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点,A、B两点相距为L,且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处,如图所示.现将另一正点电荷从A、B连线上靠近A处的位置由静止释放,则它在A、B连线上运动的过程中,达到最大速度时的位置离A点的距离为 ,若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点的位置由静止释放,已知它在管内运动过程中速度为最大时的位置在P处.则tanθ= (θ为图中PA和AB连线的夹角,结果可用分数或根式表示)。
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由于地球在自转,因而在发射卫星时,利用地球的自转,可以尽量减少发射人造卫星时火箭所提供的能量,而且最理想的发射场地应该是地球的赤道附近。现假设某火箭的发射场地就在赤道上,为了尽量节省发射卫星时所需的能量,那么,发射运动在赤道面上卫星应该是由_______向_______转(空格中分别填东、西、南、北四个方向中的一个。)如果某卫星的质量是,由于地球的自转使得卫星具有了一定的初动能,这一初动能即为利用地球的自转与地球没有自转相比较,火箭发射卫星时所节省的能量为 J(结果保留一位有效数字)
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宇航员在某星球表面,将一小球从离地面h高处以初速水平抛出,测出小球落地点与抛出点间的水平位移为s,若该星球的半径为R,万有引力恒量为G,则该星球表面重力加速度为 ,该星球的平均密度为 。
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质量为1.4t的汽车在平直的公路上由静止开始运动,它先作匀加速直线运动,5s末达到额定功率,而后保持功率不变。其运动过程中速度随时间的变化情况如图所示,则汽车的额定功率为 w,前10s内牵引力所做的功为 J。
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在“验证机械能守恒”的实验中,已知重物质量m=1kg,得到如图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s.那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量____ J,此过程中物体动能的增加量 J.(g=9.8 m/s2,保留三位有效数字)。
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一物理兴趣小组在实验室用如图所示的装置“研究平抛运动的规律”,实验步骤如下: ①用图钉把白纸订在竖直木板上; ②把斜槽固定在紧靠木板的左上角,且使其末端切线水平; ③记下小铁球飞出时初始位置D,并凭眼观测过O画水平线作为x轴; ④把水平木条靠在竖直木板上,让小铁球从斜槽适当的位置由静止滚下,观察小铁球在木条上的落点,并在白纸上标出相应的点,得到小铁球运动过程中的一个位置; ⑤把水平木条向下移动,重复④的操作,让小铁球从斜槽上相同位置由静止滚下,得到小铁球运动过程中的多个位置; ⑥从木板上取下白纸,…… (1)上述①到⑥的步骤中,有错误的步骤应改为 ; (2)根据画出的轨迹测出小铁球多个位置的坐标(x,y),画出y-x2图像如图所示,图线是一条过原点的直线,若已知该直线的斜率为k,重力加速度为g,则小铁球从轨道末端飞出的速度v0= 。
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如图所示,水平转台上有一个质量为m的物块,用长为l的轻质细绳将物块连接在转轴上,细绳与竖直转轴的夹角为,此时绳绷直但无张力,物块与转台间动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始缓慢加速转动,角速度为,加速度为g,则( ) A.当时,细线中张力为零 B.当时,物块与转台间的摩擦力为零 C.当时,细线的张力为 D.当时,细绳的拉力大小为
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如图所示,足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转.现将一个物体轻轻放在传送带底端,物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段匀速运动到传送带顶端.则下列说法中正确的是( ) A.第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功 B.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加 C.第二阶段合力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加 D.全过程中,传送带对物体做的功等于物体机械能的增加
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