题目列表(包括答案和解析)
(09·四川·25) (20分)如图所示,轻弹簧一端连于固定点O,可在竖直平面内自由转动,另一端连接一带电小球P,其质量m=2×10-2 kg,电荷量q=0.2 C.将弹簧拉至水平后,以初速度V0=20 m/s竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方O1点时速度恰好水平,其大小V=15 m/s.若O、O1相距R=1.5 m,小球P在O1点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=1.6×10-1 kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间,小球P脱离弹簧,小球N脱离细绳,同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=1T的弱强磁场。此后,小球P在竖直平面内做半径r=0.5 m的圆周运动。小球P、N均可视为质点,小球P的电荷量保持不变,不计空气阻力,取g=10 m/s2。那么,
(1)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中,其弹力做功为多少?
(2)请通过计算并比较相关物理量,判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。
(3)若题中各量为变量,在保证小球P、N碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下,请推导出r的表达式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ为小球N的运动速度与水平方向的夹角)。
(09·四川·25) (20分)如图所示,轻弹簧一端连于固定点O,可在竖直平面内自由转动,另一端连接一带电小球P,其质量m=2×10-2 kg,电荷量q="0.2" C.将弹簧拉至水平后,以初速度V0="20" m/s竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方O1点时速度恰好水平,其大小V="15" m/s.若O、O1相距R="1.5" m,小球P在O1点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=1.6×10-1 kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间,小球P脱离弹簧,小球N脱离细绳,同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=1T的弱强磁场。此后,小球P在竖直平面内做半径r="0.5" m的圆周运动。小球P、N均可视为质点,小球P的电荷量保持不变,不计空气阻力,取g="10" m/s2。那么,
(1)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中,其弹力做功为多少?
(2)请通过计算并比较相关物理量,判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。
(3)若题中各量为变量,在保证小球P、N碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下,请推导出r的表达式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ为小球N的运动速度与水平方向的夹角)。
(09·四川·23)图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度a=0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s2,不计额外功。求:
(1) 起重机允许输出的最大功率。
(2) 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。
(09·四川·25) (20分)如图所示,轻弹簧一端连于固定点O,可在竖直平面内自由转动,另一端连接一带电小球P,其质量m=2×10-2 kg,电荷量q=0.2 C.将弹簧拉至水平后,以初速度V0=20 m/s竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方O1点时速度恰好水平,其大小V=15 m/s.若O、O1相距R=1.5 m,小球P在O1点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=1.6×10-1 kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间,小球P脱离弹簧,小球N脱离细绳,同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=1T的弱强磁场。此后,小球P在竖直平面内做半径r=0.5 m的圆周运动。小球P、N均可视为质点,小球P的电荷量保持不变,不计空气阻力,取g=10 m/s2。那么,
(1)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中,其弹力做功为多少?
(2)请通过计算并比较相关物理量,判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。
(3)若题中各量为变量,在保证小球P、N碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下,请推导出r的表达式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ为小球N的运动速度与水平方向的夹角)。
(18分)
(1)如图8所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。
①关于此实验装置中的静电计,下列说法中正确的是 。(选填选项前面的字母)
A.静电计指针张角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少
B.静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小
C.静电计的外壳与A板相连接后可不接地
D.可以用量程为3V的电压表替代静电计
②让圆形平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度。不改变A,B两板所带的电荷,且保持两极在竖直平面内。开始时两板正对,现要使静电计指针偏角变大,下列做法中可行的 。(选填选项前面的字母)
A.保持B板小动,A板向上平移
B.保持B板不动,A板向右平移
C.保持A、B两板不动,在A、B之间插入一块绝缘介质板
(2)在探究单摆周期与摆长关系的实验中,
①关于安装仪器及测时的一些实验操作,下列说法中正确的是 。(选填选项前面的字母)
A.用米尺测出摆线的长度,记为摆长
B.先将摆球和摆线放在水平桌面上测量摆长,再将单摆悬挂在铁架台上
C.使摆线偏离竖直方向某一角度(接近5°),然后静止释放摆球
D.测出摆球两次通过最低点的时间间隔记为此单摆振动的周期
②实验测得的数据如下表所示。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
摆长 |
80.00 |
90.00 |
100.00 |
110.00 |
120.00 |
30次全振动时间 |
53.8 |
56.9 |
60.0 |
62.8 |
65.7 |
振动周期 |
1.79 |
1.90 |
2.00 |
2.09 |
2.19 |
振动周期的平方 |
3.20 |
3.61 |
4.00 |
4.37 |
4.80 |
请将笫三次的测鼙数据标在图9中,并在图9中作出T2随变化的关系图象。
③根据数据及图象可知单摆周期的平方与摆长的关系是 。
④根据图象,可求得当地的重力加速度为 m/s2。(结果保留3位有效数字)
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