2013年2月15日中午12时30分左右,俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。根据俄紧急情况部的说法,坠落的是一颗陨石。这颗陨石重量接近1万吨,进入地球大气层的速度约为4万英里每小时,随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧,并在距离地面上空12至15英里处发生爆炸,产生大量碎片,假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中,其质量不变,则( )
A.该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量
B.该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量
C.该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量
D.该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量
关于运动和力,下列说法中正确的是( )
A. 物体运动速度变化越快,加速度越大
B. 做直线运动的物体受到的合外力一定是恒力
C. 做匀速圆周运动的物体的加速度不变
D. 做平抛运动的物体在任意一段时间内速度变化的方向是不相同的
下列关于摩擦力的说法中,错误的是( )
A.两物体间有摩擦力,一定有弹力,且摩擦力的方向和它们间的弹力方向垂直
B.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比
C.在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度
D.滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,也可以相反
物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。关于物理学发展过程中的认识,下列说法不正确的是( )
A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证
B.开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础
C.由于牛顿在万有引力定律方面的杰出成就,所以被称为能“称量地球质量”的人
D.19世纪40年代前后,不同国家、不同领域的十几位科学家,以不同的方式,各自独立地提出能量守恒定律,其中,迈尔、焦耳、亥姆霍兹的工作最有成效
(18分)如图所示,在第一、二象限存在场强均为E的匀强电场,其中第一象限的匀强电场的方向沿x轴正方向,第二象限的电场方向沿x轴负方向。在第三、四象限矩形区域ABCD内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,矩形区域的AB边与x轴重合。M点是第一象限中无限靠近y轴的一点,在M点有一质量为m、电荷量为e的质子,以初速度v0沿y轴负方向开始运动,恰好从N点进入磁场,若OM=2ON,不计质子的重力,试求:
(1)N点横坐标d;
(2)若质子经过磁场最后能无限靠近M点,则矩形区域的最小面积是多少;
(3)在(2)的前提下,该质子由M点出发返回到无限靠近M点所需的时间。
(16分)如图所示,倾角为θ的固定斜面的底端有一挡板M,轻弹簧的下端固定在挡板M上,在自然长度下,弹簧的上端在O位置。质量为m的物块A(可视为质点)从P点以初速度v0沿斜面向下运动,PO=x0,物块A与弹簧接触后将弹簧上端压到O'点位置,然后A被弹簧弹回。A离开弹簧后,恰好能回到P点。已知A与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度用g表示。求:
(1)物块A运动到O点的速度大小;
(2)O点和O'点间的距离x1;
(3)在压缩过程中弹簧具有的最大弹性势能EP。