3.正交分解法 [例4]如图所示.质量为4 kg的物体静止于水平面上.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.物体受到大小为20N.与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动.求物体的加速度是多大?(g取10 m/s2) 解析:以物体为研究对象.其受力情况如图所示.建立平面直角坐标系把F沿两坐标轴方向分解.则两坐标轴上的合力分别为 物体沿水平方向加速运动.设加速度为a.则x轴方向上的加速度ax=a.y轴方向上物体没有运动.故ay=0.由牛顿第二定律得 所以 又有滑动摩擦力 以上三式代入数据可解得物体的加速度a=0.58 m/s2 点评:当物体的受力情况较复杂时.根据物体所受力的具体情况和运动情况建立合适的直角坐标系.利用正交分解法来解. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)www..com

(1)该实验要采用                   法来进行研究;

(2)对于本实验,以下说法中正确的是___

A.砂和桶的总质量m要远大于小车的总质量M

B.每次改变小车质量后,需要重新平衡摩擦力

C.小车的加速度可用a=mg/M求解

D.实验中也可不测加速度的具体数值,只要测出不同情况下加速度的比值就行了

E.若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想,在作图线时最好以F2为横坐标

(3)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为_______m/s2。(保留二位有效数字)

       (4)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m,数据如下表:www..com

实验次数

1

2

3

4

5

6

7

8

小车加速度a/m·s–2

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小车质量m/kg

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67

4.00

3.45

3.03

2.50

2.00

1.41

1.00

0.60

根据上表数据,为直观反映F不变时am的关系,请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线.

(5)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)所示。该图线不通过原点,其主要原因是___     _____   __________________________。

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选修部分试题

A.(选修模块3-4)

(1)下列叙述中正确的有(   ▲   )

A.在不同的惯性参考系中,光在真空中的速度都是相同的

B.两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化

      C.光的偏振现象说明光波是横波

      D.夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射

(2)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t = 3s时的波形图,图乙是波上x=2m处质点

的振动图线.则该横波的速度为_____m/s,传播方向为_____ .

??(3)如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率

n=,直径AB与屏幕垂直并接触于A点.激

a以入射角i=30°射向半圆玻璃 砖的圆心O,结

果在水平屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之

间的距离L

B.(选修模块3-5)

(1)下列说法中正确的是     (   ▲   )

            A.X射线是处于激发态的原子核辐射出的

            B.一群处于n=3能级激发态的氢原子,自发跃迁时能发出3种不同频率的光

            C.放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1

            D.235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短

??   ??(2)??下列叙述中不符合物理学史的是             (   ▲    )            

A.麦克斯韦提出了光的电磁说

B.爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说

        C.汤姆生发现了电子,并首先提出原子的核式结构模型

D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现了放射性元素钋(Pa)和镭(Ra

(3)两磁铁各固定放在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已

知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg,乙车和磁铁的总质量为1.0 kg.两磁铁的N

相对.推动一下,使两车相向运动.某时刻甲的速率为2 m/s,乙的速率为3 m/s,

方向与甲相反.两车运动过程中始终未相碰,则两车最近时,乙的速度为多大?

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选修部分试题

A.(选修模块3-4)(12分)
(1)下列叙述中正确的有(  ▲   )
A.在不同的惯性参考系中,光在真空中的速度都是相同的
B.两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化
C.光的偏振现象说明光波是横波
D.夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
(2)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t = 3s时的波形图,图乙是波上x=2m处质点
的振动图线.则该横波的速度为_____m/s,传播方向为_____.

?(3)如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率
n=,直径AB与屏幕垂直并接触于A点.激
a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结
果在水平屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之
间的距离L
B.(选修模块3-5)(12分)
(1)下列说法中正确的是     (  ▲   )
A.X射线是处于激发态的原子核辐射出的
B.一群处于n=3能级激发态的氢原子,自发跃迁时能发出3种不同频率的光
C.放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1
D.235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短
?  ?(2)?下列叙述中不符合物理学史的是             (  ▲   )            
A.麦克斯韦提出了光的电磁说
B.爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
C.汤姆生发现了电子,并首先提出原子的核式结构模型
D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现了放射性元素钋(Pa)和镭(Ra
(3)两磁铁各固定放在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已
知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg,乙车和磁铁的总质量为1.0 kg.两磁铁的N
相对.推动一下,使两车相向运动.某时刻甲的速率为2 m/s,乙的速率为3 m/s,
方向与甲相反.两车运动过程中始终未相碰,则两车最近时,乙的速度为多大?

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选修部分试题

A.(选修模块3-4)(12分)
(1)下列叙述中正确的有(  ▲   )
A.在不同的惯性参考系中,光在真空中的速度都是相同的
B.两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化
C.光的偏振现象说明光波是横波
D.夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
(2)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t = 3s时的波形图,图乙是波上x=2m处质点
的振动图线.则该横波的速度为_____m/s,传播方向为_____.

?(3)如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率
n=,直径AB与屏幕垂直并接触于A点.激
a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结
果在水平屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之
间的距离L
B.(选修模块3-5)(12分)
(1)下列说法中正确的是     (  ▲   )
A.X射线是处于激发态的原子核辐射出的
B.一群处于n=3能级激发态的氢原子,自发跃迁时能发出3种不同频率的光
C.放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1
D.235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短
?  ?(2)?下列叙述中不符合物理学史的是             (  ▲   )            
A.麦克斯韦提出了光的电磁说
B.爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
C.汤姆生发现了电子,并首先提出原子的核式结构模型
D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现了放射性元素钋(Pa)和镭(Ra
(3)两磁铁各固定放在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已
知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg,乙车和磁铁的总质量为1.0 kg.两磁铁的N
相对.推动一下,使两车相向运动.某时刻甲的速率为2 m/s,乙的速率为3 m/s,
方向与甲相反.两车运动过程中始终未相碰,则两车最近时,乙的速度为多大?

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 【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.

A.(选修模块3—3)(12分)

(1)利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验,估测分子直径的大小.有以下的实验步骤:

A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水,深约2cm,将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上;

B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中,盖上盖并摇动,使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液,读出该溶液的体积为V(mL)

C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是该滴中的油酸就在水面上散开,形成油酸薄膜;

D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中,记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n

E、取下玻璃板放在方格纸上,量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2).

F、将平板玻璃放在浅方盘上,待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜.用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上.

   ①完成该实验的实验步骤顺序应该是     ▲      .

   ②在估算油酸分子直径大小时,可将分子看成球形.用以上实验步骤中的数据和符号表示,油酸分子直径的大小约为d   ▲   cm.

(2)在油膜法测分子直径的实验中,用盆口直径为0.4m的面盆盛水,要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜,那么油酸体积不能大于多少   ▲    m3,实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液,再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴,那么1mL油酸至少应稀释成

   ▲   mL的油酸溶液.

 

(3)质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水,后在常温下(30oC)全部蒸发为水蒸气,整个过程需要吸收多少热量?(设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg,冰的比热容为2.1×103J/kgoC,水的比热容为4.2×103J/kgoC,冰的熔化热为=3.34×105J/kg)

B.(选修模块3—4)(12分)

(1)在以下各种说法中,正确的是   ▲   

A.一单摆做简谐运动,摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变

B.光的偏振现象说明光具有波动性,实际上,所有波动形式都可以发生偏振现象.

C.横波在传播过程中,波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期

D.变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场

E.在光的双逢干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变窄

F.真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系

G.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁

H.光导纤维有很多的用途,它由内芯和外套两层组成,外套的折射率比内芯要大

(2)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2L图像,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是 ▲   (选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像(如图乙所示),由图可知,两单摆摆长之比   ▲   

 

 

 

 

 

 

 


(3)如图所示,一截面为正三角形的棱镜,其折射率为.今有一束单色光

射到它的一个侧面,经折射后与底边平行,再射向另一侧面后射出.试求 

出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度?

C.(选修模块3—5)(12分)

(1)下列说法正确的是   ▲ 

 A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

 B、汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构

 C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短

 D、按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增大

 E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比

 F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的

(2)在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰,已知甲的质量为1kg,乙的质量为3kg,碰前碰后的位移时间图像如图所示,碰后乙的图像没画,则碰后乙的速度大小为  ▲  m/s,碰撞前后乙的速度方向   ▲  (填“变”、“不变”)

(3)从某金属表面逸出光电子的最大初动能与入射光的频率的图像如下图所示,则这种金属的截止频率是________HZ;普朗克常量是 ____Js.

 

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同步练习册答案