题目列表(包括答案和解析)
11、(16分)如图,ABCD为一竖直平面的轨道,其中BC水平,A点比BC高出10米,BC长1米,AB和CD轨道光滑。一质量为1千克的物体,从A点以4米/秒的速度开始运动,经过BC后滑到高出C点10.3m的D点速度为零。求:(g=10m/s2)
(1) 物体与BC轨道的滑动摩擦系数。
(2) 物体第5次经过B点的速度。
(3) 物体最后停止的位置(距B点)。
(4) 物体一共经过C点多少次?
10、(12分)某同学用如图3所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验,先将球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面的记录纸上留下压痕,重复10次,再把同样大小的球b放在斜槽轨道水平段的最右端处静止,让球a仍从原固定点由静止开始滚下,且与b球相碰,碰后两球分别落在记录纸上的不同位置,重复10次.
①本实验必须测量的物理量是 .(填序号字母)
A.小球a、b的质量ma、mb
B.小球a、b的半径r
C.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
D.球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h
E.小球a、b离开轨道后做平抛运动的飞行时间
F.记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、
C的距离、、
②放上被碰小球,两球(ma>mb)相碰后,小球a、b的平均落点位置依次是图中 点和 点.
③利用该实验测得的物理量,可以验证两球(在误差允许范围内)碰撞过程中的动量守恒,则需验证的表达式为: 。
④利用该实验测得的物理量,也可以判断两球碰撞过程中机械能是否守恒.判断的依据是看与 在误差允许范围内是否相等。
9、(6分)某学习小组的同学想要验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套装置,如图所示,另外他们还找到了供打点计时器所用的低压交流电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当小车连接上纸带,用细线通过滑轮
挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静
止状态.若你是小组中的一位成员,要完成
该项实验,则:
① 你认为还需要的实验
器材有 .
② 实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,进行实验操作时,首先要做的步骤是 .
③ 在②的基础上,某同学用天平称量小车的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).
13、(19分).某课外小组设计了一种测定风速的装置,其原理如图所示,一个劲度系数k=1300N/m,自然长度=0.5m弹簧一端固定在墙上的M点,另一端N与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上,弹簧是不导电的材料制成的。迎风板面积S=0.5,工作时总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连,另一端在M点与金属杆相连。迎风板可在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好。定值电阻R=1.0Ω,电源的电动势E=12V,内阻r=0.5Ω。闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U2=3.0V,某时刻由于风吹迎风板,电压表的示数变为U2=2.0V。(电压表可看作理想表)求:
(1)金属杆单位长度的电阻;
(2)此时作用在迎风板上的风力;
(3)当电压表的示数稳定为U2=2.0V时,假设风(运动的空气)与迎风板作用后的速度变为零,空气的密度为1.3kg/m3,求风速多大。
12、(19分)质量 m=1.0kg的甲物体与竖直放置的轻弹簧的上端
连接,弹簧下端固定在地面上,如图所示。质量m=1.0kg的乙物体从
甲物体正上方,距离甲物体h=0.40m处自由落下,撞在甲物体上在极
短的时间内与甲物体粘在一起(不再分离)向下运动。它们到达最低
点后又向上运动,上升的最高点比甲物体初始位置高H=0.10m。已知
弹簧的劲度系数k=200N/m,且弹簧始终在弹性限度内,空气阻力可忽
略不计,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)乙物体和甲物体碰撞过程中损失的动能;
(2)乙物体和甲物体碰撞后一起向下运动至最低点的过程中,乙
物体和甲物体克服弹簧弹力所做的功。
11、(16分)如图,倾角为θ的斜面固定。有n个质量
都为m的相同的小木块(可视为质点)放置在斜面上。相
邻两小木块间距离都为,最下端的木块距底端也是,小
木块与斜面间的动摩擦因数都为μ。在开始时刻,第一个
小木块从斜面顶端以初速度v0沿斜面下滑,其余所有木块
都静止,由于第一个木块的下滑将依次引起一系列的碰撞。设每次碰撞的时间极短,在每次碰撞后,发生碰撞的木块都粘在一起运动,直到最后第n个木块到达底端时,速度刚好为零。已知重力加速度为g.求:
(1)第一次碰撞后小木块1的速度大小v;
(2)从第一个小木块开始运动到第一次碰撞后系统损失的机械能;
(3)发生一系列碰撞后,直到最后第n个木块到达底端,在整个过程中,由于碰撞所损失的总机械能总。
10、(12分)(1)在《验证机械能守恒定律》的实验中,打点计时器所用电源为50Hz,当地重力加速
度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg,甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm、0.25cm,从纸带中可看出 学生在操作上肯定有错误,可能的原因是 。
(2)在一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),单位cm,那么纸带的 端与重物相连; 打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB= ; 从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量△EP= ; 此过程中物体动能的增加量△EK= (g=9.80m/s2); 通过计算,数值上△EP △EK(填“>”、“=”、或“<”),这是因为 ;实验的结论是 。
9、(6分)兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据,回答下列问题:
(a)该电动小车运动的最大速度为 m/s;
(b)关闭小车电源后,小车的加速度大小为 m/s2;
(c)该电动小车的额定功率为 W。
13、(19分)如左图,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2kg,带电量为的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数。从t=0时刻开始,空间加上一个如右图所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场,(取水平向右的方向为正方向,取10m/s2。)求:
(1)23秒内小物块的位移大小;
(2)23秒内电场力对小物块所做的功。
12、(19分)如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量M=6.0kg平板车,在车上左端放有一质量mB=4.0kg木块B。车左边紧邻一个与平板车等高的光滑水平面,现有另一质量 mA= 2.0kg的木块A,从左侧光滑水平面上以v0=3.0m/s向右运动,然后与B发生碰撞,设木块A、B碰撞时间很短且为弹性正碰。碰后木块B开始在平板车上滑行,并与固定在平板车上的水平轻质弹簧作用后与弹簧分离,已知木块B把弹簧压缩到最短时距离平板车左侧的距离为L=0.20m,重力加速度为g=10m/s2,木块B与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.50。(结果保留两位有效数字)求:
(1)木块A、B碰撞后的瞬间木块B速度的大小。
(2)弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能。
(3)最终木块B与平板车左端的距离。
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