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如图所示为用光电门测定钢球下落时验证机械能守恒的实验装置。直径为d、质量为m的钢...

如图所示为用光电门测定钢球下落时验证机械能守恒的实验装置。直径为d、质量为m的钢球自由下落的过程中,先后通过光电门AB,计时装置测出钢球通过AB的时间分别为tAtB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g,不计空气阻力:

(1)若钢球从AB过程机械能守恒,需要验证的表达式是_____________

(2)本题“用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”,但从严格意义上讲是不准确的,实际上钢球通过光电门的平均速度________(选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度。

 

< 【解析】 (1)[1]钢球通过光电门A、B时的瞬时速度分别为 , 若钢球从A到B过程机械能守恒,则有 则得 (2)[2]由匀变速直线运动的规律,钢球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,而球心通过光电门的中间位移的速度大于中间时刻的瞬时速度,故实际上钢球通过光电门的平均速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度。  
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考点分析:
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如图所示,半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场,P为磁场边界上的一点,大量质量为m,电荷量为q的带正电的粒子,在纸面内沿各个方向以速率vP点射入磁场,这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ圆弧上且Q点为最远点。已知PQ圆弧长等于磁场边界周长的四分之一,不计粒子重力和粒子间的相互作用,则(  )

A.这些粒子做圆周运动的半径r=

B.该匀强磁场的磁感应强度大小为

C.该匀强磁场的磁感应强度大小为

D.该圆形磁场中有粒子经过的区域面积为

 

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一物体放在倾角为θ且足够长的光滑斜面上,初始位置如图甲所示,在平行于斜面的力F的作用下由静止开始沿斜面运动,运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示。其中0~x1过程的图线是曲线,x1~x2过程的图线是平行于x轴的直线,x2~x3过程的图线是倾斜的直线,则下列说法正确的是(  )

A.0~x1的过程中,力F逐渐变小

B.0~x1的过程中,物体的加速度逐渐减小

C.x1~x2过程中,物体的动能越来越大

D.0~x3的过程中,物体的速度方向先向下再向上

 

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如图所示,n匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度ω匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,变压器副线圈接入一只额定电压为U的灯泡,灯泡正常发光。从线圈通过中性面开始计时,下列说法正确的是(  )

A.图示位置穿过线框的磁通量变化率最大

B.灯泡中的电流方向每秒改变

C.线框中产生感应电动势的表达式为esinωt

D.变压器原、副线圈匝数之比为

 

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如图所示,在光滑的水平地面上静止放置一质量为M1kg的木板A,木板上表面粗糙且固定一竖直挡板,挡板上连接一轻质弹簧,当弹簧处于原长时,在弹簧的左端轻放一质量为m0.9kg的物块B,现有一颗质量为m00.1kg的子弹Cv0400m/s的速度水平击中物块并嵌入其中,该过程作用时间极短,则在ABC相互作用的过程中,下列说法中正确的有(  )

A.ABC组成的系统动量守恒

B.ABC以及弹簧组成的系统机械能守恒

C.子弹击中物块B的瞬间对物块B产生的冲量为40N·s

D.弹簧被压缩到最短时木板的速度为20m/s

 

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国务院批复,自2016年起将424日设立为“中国航天日”。1970424日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,其椭圆轨道近地点高度约为440km,远地点高度约为2060km,在该处其加速度大小为a1198448日成功发射的东方红二号,运行在高度约为35786km的地球同步轨道上,其加速度大小为a2,固定在地球赤道表面的物体随地球一起自转的加速度为a3,则下列说法正确的是(  )

A.

B.根据需要,东方红二号可以通过井冈山的正上方

C.东方红一号在远地点的运行速度大于7.9km/s小于11.2km/s

D.若要东方红一号在近地点高度绕地球做匀速圆周运动则,需让其在通过近地点时减速

 

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