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如图所示,将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部处...

如图所示,将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部处O'(O为球心),弹簧另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点.已知容器与水平面间的动摩擦因数为μ,OP与水平方向的夹角为0=30°.下列说法正确的是( )
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A.水平面对容器有向右的摩擦力
B.轻弹簧对小球的作用力大小为manfen5.com 满分网mg
C.容器对小球的作用力大小为mg
D.弹簧原长为manfen5.com 满分网
对容器和小球整体研究,分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力.对小球进行受力分析可知,小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止,由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力,由胡克定律求出弹簧的压缩量,即可求得原长. 【解析】 A、以容器和小球整体为研究对象,分析受力可知:竖直方向有:总重力、地面的支持力,水平方向地面对半球形容器没有摩擦力.故A错误. B、C对小球受力分析:重力G、弹簧的弹力F和容器的支持力N,如图所示,由平衡条件和几何关系可知,N=F=mg,故B错误;C正确; D、由胡克定律得:弹簧的压缩量为x==,则弹簧的原长为R+x=R+,故D正确. 故选CD
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考点分析:
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在物理学发展的过程中,有许多伟大的科学家做出了突出贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )
A.开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究,得出了万有引力定律
B.焦耳在热学、电磁学等方面做出了杰出贡献,成功地发现了焦耳定律
C.法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律--电磁感应定律
D.安培发现电流可以使周围的小磁针发生偏转
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如图所示,直线MN的下方有竖直向下的匀强电场,场强大小为E=700V/m.在电场区域内有一个平行于MN的挡板PQ;MN的上方有一个半径为R=0.866m的圆形弹性围栏,在围栏区域内有图示方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B=1.4T.围栏最低点一个小洞b,在b点正下方的电场区域内有一点a,a点到MN的距离d1=45cm,到PQ距离d2=5cm.现将一个质量为m=0.1g,带电量q=2×10-3C的带正电小球(重力不计),从a点由静止释放,在电场力作用下向下运动与挡板PQ相碰后电量减少到碰前的0.8倍,且碰撞前后瞬间小球的动能不变,不计小球运动过程中的空气阻力以及小球与围栏碰撞时的能量损失,试求:(已知1.2510=9.31,1.2511=11.628)
(1)求出小球第一次与挡板PQ相碰后向上运动的距离;
(2)小球第一次从小洞b进入围栏时的速度大小;
(3)小球从第一次进入围栏到离开围栏经历的时间.

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如图所示,竖直放置的足够长平行光滑金属导轨ab、cd,处在垂直导轨平面向里的水平匀强磁场中,其上端连接一个阻值为R=0.40Ω的电阻;质量为m=0.01kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒MN紧贴在导轨上,保持良好接触.现使金属棒MN由静止开始下滑,通过位移传感器测出下滑的位移大小与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计,重力加速度g取l0m/s2.试求
时间t(s)0.20.40.60.81.01.21.4
下滑位移x(m)0.170.561.312.634.035.436.83
(1)当t=1.0s瞬间,电阻R两端电压U大小;
(2)金属棒MN在开始运动的前1s内,电阻R上产生的热量;
(3)从开始运动到t=1.0s的时间内,通过电阻R的电量.

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如图甲所示,长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接,有一质量为1kg的滑块(大小不计),从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F的大小随位移变化关系如图乙所示,滑块与AB间动摩擦因数为0.25,与BC间的动摩擦因数未知,取g=l0m/s2.求:
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(1)滑块到达B处时的速度大小;
(2)滑块在水平轨道AB上运动前2m过程中所需的时间;
(3)若滑块到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能达到最高点C,则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少.
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一质量为M的航天器远离太阳和行星,正以速度v在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出质量为m的气体,气体向后喷出的速度大小为v1,求加速后航天器的速度大小.(v、v1均为相对同一参考系的速度)
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