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1.2011年8月深圳大运会高尔夫球女子团体比赛中,中华台北队获两枚金牌,中国女队队员黎佳韵在个人赛中也有不俗表现.随着人们生活水平的提高,高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐.如图4-2-24所示,某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球.由于恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L的A穴.则(  )
A.球被击出后做平抛运动
B.该球从被击出到落入A穴所用的时间为$\sqrt{\frac{2h}{g}}$
C.球被击出时的初速度大小为L$\sqrt{\frac{2g}{h}}$
D.球被击出后受到的水平风力的大小为$\frac{mgh}{L}$

分析 小球水平方向受恒定的阻力,因而做匀减速直线运动,竖直方向只受重力,做自由落体运动,根据运动学公式即可列式求解.

解答 解:A、由于受到恒定的水平风力的作用,球被击出后在水平方向做匀变速运动,因此不可能做平抛运动,故A错误;
B、由h=$\frac{1}{2}$gt2得球从被击出到落入A穴所用的时间为t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$,故B正确;
C、由题述高尔夫球竖直地落入A穴可知球水平末速度为零,
由L=$\frac{{v}_{0}t}{2}$得球被击出时的初速度大小为v0=L$\sqrt{\frac{2g}{h}}$,故C正确;
D、球水平方向加速度大小a=$\frac{gL}{h}$,球被击出后受到的水平风力的大小为F=ma=$\frac{mgL}{h}$,故D错误.
故选:BC.

点评 本题关键将实际运动分解为水平方向的匀减速直线运动和竖直方向的自由落体运动,根据运动学公式和牛顿第二定律列式求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

11.两位同学用如图1所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.

(1)实验中必须满足的条件是BC.
A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
D.两球的质量必须相等
(2)测量所得入射球A的质量为mA,被碰撞小球B的质量为mB,图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,测得平抛射程为OP;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与小球B相撞,分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N,测得平抛射程分别为OM和ON.当所测物理量满足表达式maOP=maOM+mbON时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果满足表达式maOP2=maOM2+mbON2时,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞.
(3)乙同学也用上述两球进行实验,但将实验装置进行了改装:如图2所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点.实验时,首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,撞击点为B′;然后将木条平移到图中所示位置,入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,确定其撞击点P′;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与球B相撞,确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′.测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3.若所测物理量满足表达式$\frac{{m}_{a}}{\sqrt{{h}_{2}}}$=$\frac{{m}_{a}}{\sqrt{{h}_{3}}}$+$\frac{{m}_{b}}{\sqrt{{h}_{1}}}$;时,则说明球A和球B碰撞中动量守恒.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.如图所示,两根长直导线a、b通有方向相反大小分别为I和2I的恒定电流,此时导线b受到的磁场力大小为F,设该磁场力方向为正方向.若在导线b的右侧再放置一根与a、b导线平行且共面的通电长直导线c(导线a、b与b、c之间的距离相等),导线c中通有如图所示的电流I′.导线b受到磁场力大小变为2F.已知通电导线周围磁场的磁感应强度大小为B=$\frac{kI}{r}$,式中常量k>0.I为电流强度,r为距导线的距离.则此时导线a受到的磁场力为(  )
A.-$\frac{5}{4}$FB.$\frac{3}{2}$FC.-$\frac{1}{2}$FD.$\frac{1}{2}$F

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.如图是密闭的汽缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800J,同时气体向外界放热200J,缸内气体的(  )
A.温度升高,内能增加600 JB.温度升高,内能减少200 J
C.温度降低,内能增加600 JD.温度降低,内能减少200 J

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy,质量为1kg的物体原来静止在坐标原点O(0,0),t=0时受到如图所示随时间变化的外力作用,图甲中Fx表示沿x轴方向的外力,图乙中Fy表示沿y轴方向的外力,下列描述正确的是(  )
A.0~4 s内物体的运动轨迹是一条直线
B.0~4 s内物体的运动轨迹是一条抛物线
C.前2 s内物体做匀加速直线运动,后2 s内物体做匀加速曲线运动
D.前2 s内物体做匀加速直线运动,后2 s内物体做匀速圆周运动

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示,绝缘平板S放在水平地面上,S与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.两块足够大的平行金属板P、Q通过导体支架连接并固定在S上.在两极板之间有垂直纸面向里的足够大匀强磁场,磁感应强度为B=1T.P板的中央有一小孔,整个装置的总质量为M=3.6kg.给装置施加水平向右的作用力,使其总是以恒定的速度v=6m/s向右匀速运动,同时将一质量为m=0.4kg的带负电的小球,从离P板高h=1.25m处由静止释放,小球恰好能落入孔内.若小球进入小孔后做匀速圆周运动,且恰好不与Q板接触,之后又返回P板(不计空气阻力,不考虑运动产生的磁场,g取10m/s2,π取3).求:

(1)小球所带电荷量;
(2)小球进入两极板间后,水平向右的作用力F;
(3)小球返回打到P板的位置到小孔的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图所示,为一磁约束装置的原理图,同心圆内存在有垂直圆平面的匀强磁场,同心圆圆心O与xOy平面坐标系原点重合.半径为R0的圆形区域Ⅰ内有方向垂直xOy平面向里的匀强磁场B1.一束质量为m、电荷量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(0、R0)的A点沿y轴负方向射入磁场区域Ⅰ,粒子全部经过x轴上的P点,方向沿x轴正方向.当在环形区域Ⅱ加上方向垂直于xOy平面的匀强磁场B2时,上述粒子仍从A点沿y轴负方向射入区域Ⅰ,粒子恰好能够约束在环形区域内,且经过环形区域Ⅱ后能够从Q点沿半径方向射入区域Ⅰ,已知OQ与x轴正方向成60°.不计重力和粒子间的相互作用.求:
(1)区域Ⅰ中磁感应强度B1的大小;
(2)环形区域Ⅱ中B2的大小、方向及环形外圆半径R的大小;
(3)粒子从A点沿y轴负方向射入后至第一次到Q点的运动时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.质量为1kg的小球A以4m/s的速度与质量为2kg的静止小球B正碰,关于碰后A球速度v1′和B球速度v2′,下面可能的是(  )
A.v1′=v2′=$\frac{4}{3}$m/sB.v1′=1m/s,v2′=1.5m/s
C.v1′=-1m/s,v2′=2.5m/sD.v1′=-4m/s,v2′=4m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.2016年2月11日,美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)团队向全世界宣布发现了引力波,这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并.已知光在真空中传播的速度为c,太阳的质量为M0,万有引力常量为G.
(1)两个黑洞的质量分别为太阳质量的26倍和39倍,合并后为太阳质量的62倍.利用所学知识,求此次合并所释放的能量.
(2)黑洞密度极大,质量极大,半径很小,以最快速度传播的光都不能逃离它的引力,因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在.假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体.
a.因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响,我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在.天文学家观测到,有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T,半径为r0的匀速圆周运动.由此推测,圆周轨道的中心可能有个黑洞.利用所学知识求此黑洞的质量M;
b.严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识,但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在.我们知道,在牛顿体系中,当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能,称之为引力势能,其大小为Ep=-G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{r}$(规定无穷远处势能为零).请你利用所学知识,推测质量为M′的黑洞,之所以能够成为“黑”洞,其半径R最大不能超过多少?

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