练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    1．如图所示，倾斜直轨道末端用弧形过度成水平，且弧形轨道和水平轨道长度可以忽略，水平部分离地面的高度为H，某同学想探究“滑块在该倾斜直轨道上运动时，机械能是否守恒”，操作如下：将滑块从轨道上不同高度h处静止释放，测出滑块的落地距水平轨道末端的水平距离为s．
    （1）若机械能守恒，s2和h的理论关系应满足s2=4Hh（用H．h表示）
    （2）该同学经过实验测得一系列s2和h的数据，并绘制了s2-h关系如图，如图所示，若滑块的运动满足机械能守恒的条件，由图线可求出H=0.4m．
    （3）该同学进一步测得H=50.0cm，与（2）中的实验结果差异较大，该同学通过分析得到“滑块下滑过程中机械能不守恒”的原因在于倾斜直轨道不光滑，于是，测量了该倾斜直轨道与水平面之间的夹角为37°，得到滑块与倾斜直导轨之间的动摩擦因数μ=0.15（重力加速度g=10m/s2）．

    分析 （1）根据平抛运动的规律得出滑块离开直轨道的速度，从而得出动能的增加量，结合重力势能的减小量，抓住增加量和减小量相等得出满足的关系式．
    （2）根据表达式得出图线斜率的含义，结合斜率求出H的大小．
    （3）根据动能定理求出滑块与直导轨之间的动摩擦因数．

    解答 解：（1）根据H=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，s=vt知，滑块离开倾斜直轨道的速度为：v=$s\sqrt{\frac{g}{2H}}$，
    则动能的增加量为：$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{mg{s}^{2}}{4H}$
    重力势能的减小量为：△Ep=mgh，
    若机械能守恒，则$\frac{mg{s}^{2}}{4H}=mgh$，即s2=4Hh．
    （2）由s2=4Hh知，图线的斜率k=4H=$\frac{0.8}{0.5}=1.6$
    解得：H=0.4m．
    （3）根据动能定理得：mgh-$μmgcos37°•\frac{h}{sin37°}$=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
    v=$s\sqrt{\frac{g}{2H}}$，
    代入数据H=0.5m，h=0.5m，s=$\sqrt{0.8}$m，
    解得：μ=0.15．
    故答案为：（1）4Hh，（2）0.4，（3）0.15．

    点评 本题从新的角度考查了对机械能守恒实定律的理解，有一定的创新性，同时结合了平抛运动规律及动能定理的应用，要求能正确分析题意，明确原理才能准确应用物理规律求解．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图，一小木块A与圆盘保持相对静止，随圆盘一起绕通过盘中心O的竖直轴做匀速圆周运动，则木块A的受力情况正确的是（　　）
    A．木块A受到重力和支持力作用
    B．木块A受到重力、支持力、向心力作用
    C．木块A受到重力、支持力、静摩擦力作用
    D．木块A受到重力、支持力、静摩擦力、向心力作用

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中有重要作用．图为p氢原子的能级示意图．下列说法正确的是（　　）
    A．处于n=4能级的μ氢原子，可辐射出3种频率的光子
    B．处于n=4能级的μ氢原子，向n=1能级跃迁时辐射光子的波长最长
    C．处于基态的μ氢原子，吸收能量为2200eV的光子可跃迁到n=3的能级
    D．处于基态的μ氢原子，吸收能量为2529.6eV的光子可电离

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，固定斜面与水平传送带平滑衔接，传送带逆时针匀速转动；现将一小滑块从斜面上无初速释放，则滑块在滑离传送带前，其速率v随时间t变化的图象不可能的是（　　）
    A．B．C．D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    12．如图所示，某种透明介质的截面图由直角三角形AOC和圆心为O、半径为R的四分之一圆弧BC组成，其中∠A=60°．一束单色光从D点垂直AB面射入透明介质中，射到圆弧BC上时恰好发生全反射．已知D点与O点之间的距离为$\frac{R}{\sqrt{2}}$，光在真空中的传播速度为c．求：
    （Ⅰ）单色光在介质中的传播速度υ；
    （Ⅱ）单色光第一次射出介质时折射角θ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    6．如图所示，匀强磁场B=1.0T，有一个N=15匝的矩形线圈，其$\overline{ab}$=0.2m，$\overline{bc}$=01．m，线圈电阻r=1Ω，在磁场中绕垂直磁场中心轴OO′转动，转速n=300转/min，线圈两端接有“6V、12W”的灯泡，当线圈通过中性面时开始计时，求：
    （1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
    （2）灯泡消耗的实际功率．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    13．在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下可供选择的实验器材：重锤、铁架台、电磁打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关．
    （1）其不不必要的器材是天平、秒表、低压直流电源，缺少的关键器材是低压交流电源，刻度尺．（注：不必要的和缺少的器材不止一个）
    （2）若重物质量为0.50kg，选择好的纸带如图所示，O、A之间有几个点未画出．已知相邻两点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．则打点计时器打下点B时，重物的速度vB=1.00m/s；从起点O到打下点B的过程中，重物重力势能的减少量△EP=0.260J，动能的增加量△Ek=0.250J．（后两个空结果均保留三位有效数字）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．水滴自高处由静止开始下落，在落地前遇到水平方向吹来的风，则（　　）
    A．风速越小，水滴下落的位移越小B．风速越大，水滴下落时间越长
    C．水滴下落的时间与风速有关D．水滴着地时的速度与风速有关

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．一质量为m的木块静止在水平面上．开始时，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上．经t时间撤去力F，又经时间t木块停下，则关于木块所受摩擦力f，下列式子正确的是（　　）
    A．f=FB．f=$\frac{F}{2}$C．f=3FD．f=1.5F

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案