题目列表(包括答案和解析)
一物体做加速度为的匀变速直线运动,经过t时间,其速度由,下列关于时间内所发生的位移X的表达式中错误的是
A. B.
C. D.
(14分)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其面板结构如图(甲)所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现用图(乙)所示装置做“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验,图中1为小钢球,2和3是固定在铁架台适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.让小钢球从两个光电门正上方某高度处自由落下,光电门2和3各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10―2s和2.0×10-2s.用游标卡尺测量小钢球的直径d,此时卡尺游标部分如图(丙)所示
①读出小钢球的直径d=____________________cm.
②小钢球经过光电门这段时间可看作匀速运动,则
小钢球通过光电门2中心的速度v1=_______________m/s,
小钢球通过光电门3中心的速度v2=_______________m/s.(保留两位有效数字)
③为了验证机械能守恒定律,除了计算小钢球通过光电门的速度外,还需要用工具直接测量的物理量有_____________(选填下列选项).
A.小钢球的质量m
B.重力加速度g
C.光电门2中心到3中心的高度h
D.小钢球通过光电门2中心到3中心的时间△t
④要验证的表达式______________________________________________________.
速度/m?s-1 | 0.122 | 0.164 | 0.205 | 0.250 | 0.289 |
对应点 | B | C | D | E | F |
速度/m?s-1 | 0.122 | 0.164 | 0.205 | 0.250 | 0.289 |
对应点 | B | C | D | E | F |
一、选择题:1、C 2、BD 3、A 4、B 5、AB 6、BCD 7、C 8、A
9、C 10、AD 11、BC 12、C
二、实验题(本题共2小题共18分)将答案填在横线上或作图和连线.
13、(6分)CFEBAD
14、(12分)(1)E;C
(2)甲
(3)连接实物图
(4)①变大 ②10Ω
(1)每空1分(2)2分(3)4分(4)每空2分。
三、本大题共四小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位
15、(12分)(1)两物体第一次并排时蟑螂下降了H/2,两物体速度大小总是相等,可以从能量角度分析。
(2分)
由此得 (2分)
(2)蟑螂在垂直于下降物体侧面跳开时具有竖直速度,这等于它所离开的物体的速度,这样跳运并不影响此物体速度。但是当蟑螂抓住第二个物体侧面后,系统速度变了。系统的一部分能量转变为内能。可等效处理,根据动量守恒定律求新速度。两物体以速度v1一起运动,蟑螂以同样大小、但相反方向的速度迎面飞去,经这样“碰撞”后速度为
(1分)
(1分)
第一物体以此初速度向下运动的加速度等于 (1分)
第一物体运动到最低点所需时间等于 (1分)
再经过时间t两物体相齐,则所求时间为
(2分)
(3)相对相遇点,带有蟑螂的物体上升高度为
(2分)
16、(13分)(1)质子射入磁场后做匀速圆周运动,有
evB=mv2/r (2分)
可得v=eBr/m (1分)
(2)质子沿x轴正向射入磁场后经1/4圆弧后以速度v垂直于电场方向进入电场,周期为
(1分)
在磁场中运动的时间
t1=T/4=πm/2eB (1分)
进入电场后做抛物线运动,沿电场方向运动r后到达y轴,因此有
(1分)
t2= (1分)
所求时间为t= t1+ t2= (1分)
(3)质子在磁场中转过120°角后从P点垂直电场线进入电场,如图所示。
P点距y轴的距离
x1=r+rsin30°=1.5r (1分)
因此可得质子从进入电场至到达y轴所需时间为 = (1分)
质子在电场中沿y轴方向做匀速直线运动,因此有
(1分)
质子到达y轴的位置坐标为 即(0,r+) (1分)
图 (1分)
17、(14分)金属棒a b从静止开始运动至X0=
y′=0.8sin(X0)m (1) (2分)
设金属棒在X0处的速度为V′,切割磁感线运动产生感应电动势为E′
E′=B y′V′ (2) (2分)
此时电路中消耗的电功率为P′
P′= (3) (3分)
此过程中安培力对金属棒做功为W安,根据动能定理
mgsin370•S -μmgcos370 •S- W安 = m V′2 (4) (4分)
由(1)~(4)式联解得 W安 = 3.8 J (3分)
18
11
18、(15分)(1)滑块到b点瞬间,滑块与小车在水平方向上有共同速度,设为滑块小车系统水平方向上动量守恒: ①(2分)
(2)滑块至b点瞬间,设滑块速度为v,取车上表面为重力势能零势面系统机械能守恒: ②(2分)
设过程中车上表面和环的弹力对滑块共做功WN,对滑块应用动能定理有:
③(2分)
由①②③得: ④(2分)
(3)滑块越过b点后,相对小车作竖直上抛运动,随后,将再度从b点落入圆球,小车进一步被加速,当滑块滑回小车的上表面时,车速最大,设此时滑块速度为,车速为
系统动量守恒: ⑤(2分)
系统机械能守恒: ⑥(2分)
联立⑤⑥解得: ⑦(3分)
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