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8.一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下,某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB.该爱好者用直尺量出轨迹的长度(照片与实际尺度比例为1:10),如图所示.已知曝光时间为0.01s,则小石子的出发点离A点约为(  )
A.6.5mB.10mC.20mD.45m

分析 根据照片上痕迹的长度,可以知道在曝光时间内物体下落的距离,由此可以估算出AB段的平均速度的大小,由于时间极短,可以近似表示A点对应时刻的瞬时速度,最后再利用自由落体运动的公式可以求得下落的距离.

解答 解:由图可知AB的长度为2cm,即0.02m,则实际的下降的高度为0.2m,曝光时间为0.01s,
所以AB段的平均速度的大小为:$\overline{v}=\frac{x}{t}=\frac{0.2}{0.01}m/s=20m/s$
由于时间极短,故A点对应时刻的瞬时速度近似为20m/s,
由自由落体的速度位移的关系式 v2=2gh可得:$h=\frac{{v}^{2}}{2g}=\frac{400}{20}m=20m$.
故选:C.

点评 由于AB的运动时间很短,我们可以用AB段的平均速度来代替A点的瞬时速度,由此再来计算下降的高度就很容易了,通过本题一定要掌握这种近似的方法.

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16.2008年9月27日,“神州”七号航天员翟志刚首次实现了中国航天员在太空的舱外活动,这是我国航天发展史上的又一里程碑.
已知地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,飞船绕地球做匀速圆周运动的过程中,距地面的高度为h,求:
(1)飞船加速度a的大小;
(2)飞船速度v的大小.

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17.如图所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内,汽缸壁导热良好,横截面积为S的活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为p,活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h,外界的温度为T0.现缓慢地向质量可不计的活塞的上表面倒沙子,当活塞下降$\frac{h}{4}$时,外界的温度也逐渐变为T,此时气体重新达到平衡,求达到平衡时所倒沙子的质量.(已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g)

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16.地球同步卫星离地心距离为r,运行速率为v1,加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R,则(  )
A.$\frac{a_1}{a_2}$=$\frac{r}{R}$B.$\frac{a_1}{a_2}$=$\frac{R^2}{r^2}$C.$\frac{v_1}{v_2}$=$\frac{R^2}{r^2}$D.$\frac{v_1}{v_2}$=$\sqrt{\frac{r}{R}}$

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3.某一小型电风扇额定电压为4.0V,额定功率为2.4W.某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线.实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
A.电源E(电动势为4.5V)
B.电压表V(量程为0~5V,内阻约为4kΩ)
C.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为0.2Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约0.05Ω);
E.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω,额定电流1A)
F.滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ,额定电流100mA)
①为了便于调节,减小读数误差和系统误差,实验中所用电流表应选用C,滑动变阻器应选用E.(填所选仪器前的字母序号).
②请你为该小组设计实验电路,并把电路图画在如图1的线框内(小电风扇的电路符号 ).
③操作过程中发现,小电风扇通电后受阻力作用,电压表读数小于0.5V时电风扇没启动.该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图2所示,由此可以判定小电风扇正常工作时的机械功率为1.5W.

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13.如图所示,两个半径为R的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC竖直放置,且固定在光滑水平面上,圆心连线O1O2水平.轻弹簧左端固定在竖直挡板上,右端与质量为m的小球接触(不拴接,小球的直径略小于管道内径),开始时弹簧处于锁定状态,具有一定的弹性势能,重力加速度为g.解除锁定,小球离开弹簧后进入管道.
(1)若小球经C点时所受弹力大小为$\frac{3mg}{2}$,求弹簧锁定时具有的弹性势能Ep
(2)若轨道内部粗糙,弹簧锁定时的弹性势能Ep不变,小球恰好能够到达C点,求小球克服轨道摩擦阻力做的功.

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20.如图所示,一根有一定电阻的直导体棒质量为m、长为L,其两端放在位于水平面内间距也为L的光滑平行导轨上,并与之接触良好;棒左侧两导轨之间连接一可控电阻;导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面.t=0时刻,给导体棒一个平行于导轨的初速度,此时可控电阻的阻值为R0.在棒运动过程中,通过可控电阻的变化使棒中的电流强度保持恒定.不计导轨电阻,导体棒一直在磁场中
(1)导体棒做什么运动?求可控电阻R随时间t变化的关系式;
(2)若已知棒中电流强度为I,求0~t时间内可控电阻上消耗的平均功率P;
(3)若在棒的整个运动过程中将题中的可控电阻改为阻值为R0的定值电阻,则棒将减速运动位移x1后停下,而由题中条件,棒将运动位移x2后停下,求$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$的值.

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17.如图所示,在一根铁捧上绕有绝缘线圈,a、c是线圈两端,b为中间抽头,把a、b两点接入一平行金属导轨,b、c两点间接一电容器,在导轨上垂直导轨放一金属棒MN,导轨间有如图所示的匀强磁场,要使c点的电势高于b点的电势,则金属棒MN沿导轨的运动情况可能是(  )
A.向右做匀加速直线运动B.向左做匀加速直线运动
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18.下列说法正确的是(  )
A.英国科学家伽利略在研究物体变速运动规律时,做了著名的“斜面实验”
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C.牛顿对物理学作出了划时代的贡献,是动力学的奠基人,所以在力学单位制中,力的单位牛顿是基本单位
D.元电荷e的数值最早是由物理学家密立根测得的

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