【题目】如图1所示,在2010上海世博会上,拉脱维亚馆的风洞飞行表演,令参观者大开眼界,最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m,直径D=4m的透明“垂直风洞”。风洞是人工产生和控制的气流,以模拟飞行器或物体周围气体的流动。在风力作用的正对面积不变时,风力F=0.06v2(v为风速)。在本次风洞飞行上升表演中,表演者的质量m=60kg,为提高表演的观赏性,控制风速v与表演者上升的高度h间的关系如图2所示。g=10 m/s2。求:
⑴设想:表演者开始静卧于h=0处,再打开气流,请描述表演者从最低点到最高点的运动状态;
⑵表演者上升达最大速度时的高度h1;
⑶表演者上升的最大高度h2;
⑷为防止停电停风事故,风洞备有应急电源,若在本次表演中表演者在最大高度h2时突然停电,为保证表演者的人身安全,则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间tm。(设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行)
【答案】⑴略(2)4m(3)8m(4) 0.52s
【解析】
试题分析:⑴由图2可知,(1分)
即风力 (1分)
当表演者在上升过程中的最大速度vm时有 (1分)
代入数据得m. (1分)
⑵对表演者列动能定理得 (2分)
因与h成线性关系,风力做功 (1分)
代入数据化简得m (2分)
⑶当应急电源接通后以风洞以最大风速运行时滞后时间最长,表演者减速的加速度为
m/s2 (2分)
表演者从最高处到落地过程有 (2分)
代入数据化简得 s≈0.52s。(2分)
考点:考查功能关系
点评:本题难度中等,首先应根据图像得到v2与h的关系式,当F与重力相等时速度最大,由F、速度和h的关系可知F随着h的变化线性变化,由此可以把变力F转变为恒力,再利用功能关系求解
【题型】解答题
【结束】
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【题目】如图为固定在竖直平面内的轨道,直轨道AB与光滑圆弧轨道 BC相切,圆弧轨道的圆心角为37°,半径为r=0.25m,C端水平, AB段的动摩擦因数为0.5.竖直墙壁CD高H=0.2m,紧靠墙壁在地面上固定一个和CD等高,底边长L=0.3m的斜面.一个质量m=0.1kg的小物块(视为质点)在倾斜轨道上从距离B点l=0.5m处由静止释放,从C点水平抛出.重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小物块运动到C点时对轨道的压力的大小;
(2)小物块从C点抛出到击中斜面的时间;
(3)改变小物体从轨道上释放的初位置,求小物体击中斜面时动能的最小值.
【答案】(1)2.2N (2) (3)当y=0.12m, J
【解析】试题分析:小物块从A到C的过程,由动能定理求出C点的速度.在C点,由牛顿第二定律求轨道对小物块的支持力,再由牛顿第三定律得到小物块对轨道的压力.(2)小物块离开C点后做平抛运动,由平抛运动的规律和几何关系列式,联立求解平抛运动的时间.(3)根据数学知识得到小物体击中斜面时动能与释放的初位置坐标的关系式,由数学知识求解动能的最小值.
(1)小物块从A到C的过程,由动能定理得:
代入数据解得
在C点,由牛顿第二定律得:
代入数据解得:=2.2N
由牛顿第三定律得,小物块运动到C点时对轨道的压力的大小为2.2N.
(2)如图,设物体落到斜面上时水平位移为x,竖直位移为y,
代入得:,由平抛运动的规律得:,
联立得 ,代入数据解得:
(3)由上知
可得:
小物体击中斜面时动能为:
解得当
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,一束平行单色光照射到半圆形玻璃砖的平面上,入射光线的方向与玻璃砖平面成45°角,玻璃砖对该单色光的折射率为,入射到A点的光线折射后,折射光线刚好射到圆弧的最低点B,照射到C点的光线折射后在圆弧面上的D点刚好发生全反射,半圆形玻璃砖的半径为R,求:
①在B点的光线反射与折射后,反射光线与折射光线间的夹角大小;
②OA间的距离及∠CDO各为多少?
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,矩形的四个顶点分别固定有带电荷量分别为q的正负点电荷,水平直线AC将矩形分成面积相等的两部分,B为矩形的中心。一质量为m的带正电微粒(不计重力)沿直线AC从左向右运动,到A点时的速度为v0,到B点时的速度为v0。取无限远处电势为零,则
A. 微粒在A、C两点的加速度相同
B. 微粒从A点到C点的过程中,电势能先减少后增大
C. 微粒最终可以返回B点,其速度大小为v0
D. A、C两点间的电势差为UAC=
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示为汤姆孙发现电子的气体放电管示意图,其中AB之间为加速电场,D1D2之间可加偏转电场,某次试验中发现电子打在荧光屏的P3位置,则下列说法正确的是( )
A. 打在P3位置,说明偏转电极D1接的是低电势
B. 要想让电子在荧光屏上的位置从P3靠近P1,则可以增强加速电场或增强偏转电场
C. 在加速电场中加速的电子电势能增加
D. 在偏转电场中偏转的电子其电势能减少
【答案】D
【解析】发现电子打在荧光屏的P3位置,说明电子在D1、D2板间向上偏转,说明电极D1接的是高电势,故A错误;令加速电压为U1,则加速度后电子的速度为: ,令偏转电压为U2,板长为L,则加速度为: ,运动时间为: ,偏转位移为: ,可知当增强加速电场或增强偏转电场,电子在荧光屏上的位置不一定从P3靠近P1,故B错误;电子在加速电场中运动,电场力做正功,电子的电势能减小,故C错误;在偏转电场中,偏转电场做正功,电子的电势能减小,故D正确。所以D正确,ABC错误。
【题型】单选题
【结束】
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【题目】如图所示,游乐场有高为H倾角为α的滑梯,表面粗糙,一个质量为m的小孩从顶端静止开始出发往下跑,跑到底端时速度为V,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 小孩的机械能减少
B. 滑梯对人做功为mv2-mgH
C. 滑梯对人不做功
D. 合外力做功为mv2+mgH
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】某同学用如图甲所示的实验装置探究动能定理。他通过测量小车所受合外力(近似等于悬挂钩码的重力)做的功和小车动能的增量进行探究,所用小车质量为M,重力加速度为g。实验操作如下:
①用游标卡尺测出遮光片的宽度d;
②安装好实验器材,调整垫块位置使木板的倾角合适.将小车放在木板上某一位置A,用刻度尺量出小车上的遮光片到光电门的距离L;
③在细线左端挂一个质量为m0的钩码,将小车从A位置由静止释放,记录下遮光片通过光电门的时间t;
④保持小车质量不变,逐次增加悬挂钩码个数,重复步骤③,并将各次实验中遮光片通过光电门的时间记录到下表中:
悬挂钩码个数n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
t/ms | 11.79 | 8.16 | 6.71 | 5.77 | 5.14 |
(×104s-2) | 0.72 | 1.50 | 2.22 | 3.00 | 3.78 |
回答下列问题:
⑴关于实验操作,下列说法错误的是____
A.要将小车从同一位置由静止释放
B.改变悬挂钩码的数量后,要重新平衡摩擦力
C.实验中需保证悬挂钩码的质量远小于小车的质量
D.实验前应该调整滑轮的高度,使细线与木板平行
⑵用游标卡尺测量遮光条宽度如图乙所示,则遮光条的宽度d=____mm;
⑶请根据表中测量数据,以悬挂钩码的个数n为横轴,以为纵轴,在坐标纸上作出图象;
⑷能否仅依据“图象是一条过原点的直线”就得出“合外力对小车做的功等于小车动能增量”的结论?
____(选填“能”或“不能”), 理由是____。
【答案】 B 10.0 如图所示:
不能 只有当所作出的图线斜率等于时,才可得出这个结论
【解析】(1)每次都要从同一位置由静止释放这样过程中拉力做功相同,故A正确;由于平衡摩擦力之后有,故.所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量即改变拉小车拉力,不需要重新平衡摩擦力,故B错误;为了使得小车受到的合外力等于悬挂钩码的重力,所以需要保证悬挂钩码的质量远小于小车的质量,C正确;细线的拉力为小车的合力,所以细线与木板平行,则应调节定滑轮的高度使细线与木板平行,故D正确.
(2)游标卡尺的读数为
(3)根据描点法可得
(4)根据,解得,故只有当所作出的图线斜率等于时,才可得出这个结论
【题型】实验题
【结束】
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【题目】某同学查阅电动车使用说明书知道自家电动车的电源是铅蓄电池,他通过以下操作测量该电池的电动势和内阻。
(1)先用多用电表粗测电池的电动势。把电表的选择开关拨到直流电压50V档,将两只表笔与电池两极接触,此时多用电表的指针位置如图甲所示,读出该电池的电动势为________V
(2)再用图乙所示装置进一步测量。多用电表的选择开关拨向合适的直流电流档,与黑表笔连接的是电池的________极(选填“正”或“负”)。闭合开关,改变电阻箱的阻值R,得到不同的电流值I,根据实验数据作出 —R图象如图丙所示。已知图中直线的斜率为k,纵轴截距为b,则此电池的电动势E=_______,内阻r=_____。(结果用字母k、b表示)
(3)不同小组的同学分别用不同的电池组(均由同一规格的两节干电池串联而成)完成了上述的实验后,发现不同组的电池组的电动势基本相同,只是内电阻差异较大.同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究,对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系,以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想,并分别画出了如图3所示的P-R和P-U图象.若已知甲电池组的内电阻较大,则下列各图中可能正确的是_______(选填选项的字母).
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】某人用手竖直向上提着一只行李箱并处于静止状态,如图所示.下列说法中正确的是
A. 行李箱的重力与行李箱对人手的拉力是一对平衡力
B. 行李箱的重力与人手对行李箱的拉力是一对平衡力
C. 行李箱的重力与地球对行李箱的吸引力是一对平衡力
D. 行李箱的重力与人手对行李箱的拉力是一对作用力与反作用力
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图甲,笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度.某同学将电脑放在散热底座上,为了获得更好的舒适度,由原卡位1调至卡位4(如图乙),电脑始终处于静止状态,则( )
A. 电脑受到的支持力变小
B. 电脑受到的摩擦力变大
C. 散热底座对电脑的作用力不变
D. 电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】一列简谐横波沿x轴方向传播,图甲为t=0时刻波形图,a、b是波上的两个质点,平衡位置分别位于x= 2m和x=3.5m处。图乙为a点的振动图象,下列说法中正确的是 。(填正确答案标号。选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选 错1个扣3分,最低得分为0分)
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的波速为20 m/s
C.t =0s时质点a的速度比质点b的速度大
D.t =0. 1s时质点a的加速度比质点b 的加速度大
E.t=0. 325s时质点b位于平衡位置
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】某同学设计了如图所示的一个实验电路,测量一个标有“12V,6W”的汽车灯泡在各种电压下的功率(灯泡电阻随电压变化),实验桌上有下列器材可供选用:
电流表A1 (0~3A,内阻为RA1) ;
电流表A2 (0~0.6A,内阻为RA2) ;
定值电阻r1=5Ω;
定值电阻r2=100Ω;
滑动变阻器R (最大阻值10Ω,额定电流5A);
直流电源(电动势16V,内阻不计);
电键一个及导线若干。
①为保证测量时的安全性和精确性,P、Q两处的电流表应分别选用:P处为________, Q处为________;定值电阻选用___________。(填器材的代号)
②当电流表A1、A2的示数分别为I1、I2时,汽车灯泡的功率为__________W。
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