题目内容
9.| A. | 若F<2mgsinθ,物块B一定不能离开挡板 | |
| B. | 若F=2mgsinθ,物块B一定能离开挡板 | |
| C. | 若F>2mgsinθ,弹簧第一次到达最长时,B的加速度一定大于A的加速度 | |
| D. | 若F>2mgsinθ,拉力F做的功总等于A机械能的增量与弹簧弹性势能增量之和 |
分析 当B恰好离开时挡板时A做简谐运动,由简谐运动的对称性求F的大小,从而能分析物块B能否离开挡板.若F>2mgsinθ,弹簧第一次到达最长时,A、B的速度相等,作出两个物块的v-t图象,根据斜率分析加速度的大小.再由系统的能量守恒分析能量是如何转化的.
解答
解:AB、当B恰好离开时挡板时A做简谐运动.以B为研究对象,由平衡条件得此时弹簧的弹力 F弹=mgsinθ
由简谐运动的对称性得:F=mgsinθ+F弹-F,解得 F=mgsinθ,因此,F<2mgsinθ,物块B不一定能离开挡板,F=2mgsinθ,物块B一定能离开挡板,故A错误,B正确.
C、若F>2mgsinθ,物块B一定能离开挡板,在弹簧第一次到达最长之前,A的速度大于B的速度,弹簧在不断伸长,弹力在增大,B做加速度增大的加速运动,A做加速度减小的加速度,画出它们的v-t图象如图,则知两者速度相等时,即弹簧第一次到达最长时,B的加速度一定大于A的加速度.故C正确.
D、若F>2mgsinθ,物块B一定能离开挡板,由系统的能量守恒知,拉力F做的功总等于A机械能的增量、B机械能的增量与弹簧弹性势能增量之和,故D错误.
故选:BC
点评 解决本题的关键要抓住临界状态:B恰好离开挡板时,挡板对B没有作用力.知道此时A做简谐运动,具有对称性,分析B离开挡板时F的最小值.
练习册系列答案
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19.霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图1所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足UH=K$\frac{IB}{d}$,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.

①若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图1所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与M(填“M”或“N”)端通过导线相连.
②已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示.
根据表中数据在给定区域内(见答题卡)画出UH-I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为1.5×10-3V•m•A-1•T-1(保留2位有效数字).
③该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图2所示的测量电路,S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向b(填“a”或“b”),S2掷向c(填“c”或“d”).
为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件S1和E(填器件代号)之间.
①若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图1所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与M(填“M”或“N”)端通过导线相连.
②已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示.
| I(×10-3A) | 3.0 | 6.0 | 9.0 | 12.0 | 15.0 | 18.0 |
| UH(×10-3V) | 1.1 | 1.9 | 3.4 | 4.5 | 6.2 | 6.8 |
③该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图2所示的测量电路,S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向b(填“a”或“b”),S2掷向c(填“c”或“d”).
为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件S1和E(填器件代号)之间.
20.
如图是一物体做直线运动的速度-时间图象,根据图象,下列计算结果正确的有( )
| A. | 0~1 s内的位移是1 m | B. | 0~2 s内的位移是2 m | ||
| C. | O~1 s内的加速度为零 | D. | 1~2 s内的加速度大小为2m/s2 |
17.
有一电场的电场线分布如图所示,场中A、B两点的电场强度和电势分别用EA、EB和φA、φB表示,则有( )
| A. | EA大于EB,φA高于φB | B. | EA大于EB,φA低于φB | ||
| C. | EA小于EB,φA高于φB | D. | EA小于EB,φA低于φB |
14.
如图所甲示,在水平面内,有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上,已知ab=6m,ac=8m.在t1=0时刻质点a、b同时开始振动,振动图象均如图乙所示,所形成的简谐横波在水平桌面内传播,在t2=4s时c点开始振动.则下列说法正确的是( )
| A. | 该机械波的传播速度大小为4m/s | |
| B. | c点的振动频率先是与a点相同,两列波相遇后c点的振动频率增大 | |
| C. | 该列波的波长是2m | |
| D. | 两列波相遇后,c点振动减弱 |
1.
如图所示,在同一种均匀介质中的一条直线上,有A、B、C三点,C为AB的中点,现在A、B两点同时开始不断上下振动,A点振动的同时在B点处的观察者沿直线AB远离A点,经过一段时间后的波形如图所示,A波的波速为5m/s,以下判断正确的是( )
| A. | 观察者接收到A处产生的波的频率增加 | |
| B. | 两列波在传播过程中,若遇到大于5m的障碍物,均不能发生明显的衍射现象 | |
| C. | 中点C的振动总是加强的 | |
| D. | 能与A波发生干涉的横波的频率可以为24Hz |
5.
在光滑水平面上有一滑块受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当滑块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法正确的是( )
| A. | 滑块接触弹簧后立即做减速运动 | |
| B. | 滑块接触弹簧后先仍做加速运动,后来做减速运动 | |
| C. | 当弹簧的弹力大小等于F时,滑块的速度最大 | |
| D. | 当弹簧被压缩到最短时,滑块具有向左的加速度 |
6.
如图所示,一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行,发现地面目标P后开始瞄准并投掷炸弹,若炸弹恰好击中目标P,则(假设投弹后,飞机仍以原速度水平匀速飞行,不计空气阻力)( )
| A. | 此时飞机是否处在P点正上方取决于飞机飞行速度的大小 | |
| B. | 此时飞机正在P点正上方 | |
| C. | 飞行员听到爆炸声时,飞机正处在P点正上方的西边 | |
| D. | 飞行员听到爆炸声时,飞机正处在P点正上方 |