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某实验小组设计了如图甲所示的实验来探究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律...

某实验小组设计了如图甲所示的实验来探究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律,将不可伸长的轻绳通过侧力计(不计质量及长度)固定在相距为D=1.6m的两立柱上,固定点分别为PQP低于Q,绳长L=2m,他们首先在绳上距离P10cm处(标记为C)系上质量为m的重物(不滑动),由测力计测出绳PCQC的拉力大小。随后,改变重物悬挂点C的位置。每次将PC点的距离增大10cm,并读出测力计的示数,最后得到与绳长PC的关系曲线,如图乙所示,重力加速度为g=10

(1)曲线I_____(选填“”或“”)的曲线;

(2)从曲线上分析可知当C点两侧绳与竖直方向夹角相等时,绳子PC上的拉力为=______,利用图象信息可求得重物质量为m=_________(结果保留一位小数)。

 

4.30N 0.50kg 【解析】 (1)[1]设PC和QC,与水平面的夹角分别为α和β,由C点的平衡可得 开始时C点靠近P点,因α>β,则 即 结合两曲线左侧部分,I曲线靠下,则为的曲线; (2)[2][3]从曲线上分析可知当C点两侧绳与竖直方向夹角相等时,两侧绳拉力大相等,读出纵坐标为 延长QC线交另一立柱于一点,构成直角三角形,则 由力的平衡可知 则  
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如图甲所示,粗糙绝缘斜面的倾角为,斜面上放置一质量为1kg、电阻为、边长为1.0m的正方形导线框,开始时导线框处于静止状态。在空间中施加方向垂直线框平面向上的匀强磁场,磁感应强度B随时间t按如图乙所示的规律变化,重力加速度大小。下列说法正确的是(  )

A.0~1s内线框中产生的感应电流为0.5A

B.3~4s内通过线框的电荷量为0.1C

C.0~4s内线框中产生的焦耳热为0.01J

D.0~4s内线框一直受到大小为5N、方向沿斜面向上的摩擦力

 

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如图所示,光滑水平面上有一质量为2M、半径为R(R足够大)圆弧曲面C,质量为M的小球B置于其底端,另一个小球A质量为,小球Av0=6 m/s 的速度向B运动,并与B发生弹性碰撞,不计一切摩擦,小球均视为质点,则(  )

A.B的最大速率为4 m/s

B.B运动到最高点时的速率为m/s

C.B能与A再次发生碰撞

D.B不能与A再次发生碰撞

 

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如图所示,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的上、下极板水平。ab两小球所带电荷量大小相等、电性相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。现同时释放ab,它们由静止开始运动。在随后的某时刻tab经过电容器两极板间上半区域的同一水平面。ab间的相互作用可忽略,重力不可忽略。下列说法正确的是(  )

A.a的质量比b的大 B.t时刻,a的动能比b的大

C.t时刻,ab的电势能相等 D.t时刻,a的动量大于b的动量

 

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2019410日,天文学家宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。在宇宙空间中假设有一个恒星和黑洞组成的孤立系统,黑洞的质量大于恒星的质量,它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动,系统中的黑洞能“吸食”恒星表面的物质,造成质量转移且使两者之间的距离减小,它们的运行轨道可以近似看成圆周,则在该过程中(  )

A.恒星做圆周运动的周期不断增加

B.系统的引力做正功

C.恒星做圆周运动的线速度变大

D.黑洞与恒星的线速度与质量成反比

 

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如图所示为一体积不变的绝热容器,现打开排气孔的阀门,使容器中充满与外界大气压强相等的理想气体,然后关闭阀门。开始时容器中气体的温度为。现通过加热丝(未画出)对封闭气体进行加热,使封闭气体的温度升高到,温度升高到后保持不变,打开阀门使容器中的气体缓慢漏出,当容器中气体的压强再次与外界大气压强相等时,容器中剩余气体的质量与原来气体质量之比为(  )

A.34 B.56 C.67 D.78

 

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