动量守恒.机械能守恒与圆周运动结合 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,一个质量为m、电荷量为q的带电小球从M点自由下落,M点距场区边界PQ高为h,边界PQ下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场,同时还有垂直于纸面的匀强磁场,小球从边界上的a点进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,重力加速度为g,不计空气阻力,则以下说法正确的是
[     ]
A.小球带负电荷,匀强磁场方向垂直于纸面向外
B.小球的电荷量与质量的比值q/m=g/E
C.小球从a运动到b的过程中,小球和地球系统机械能守恒
D.小球在a,b两点的速度相同

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 (2013·常州调研)如图8-3-19所示,一个质量为m、电荷量为q的带电小球从M点自由下落,M点距场区边界PQ高为h,边界PQ下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场,同时还有垂直于纸面的匀强磁场,小球从边界上的a点进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,重力加速度为g,不计空气阻力,则以下说法正确的是                        (  ).

A.小球带负电荷,匀强磁场方向垂直于纸面向外

B.小球的电荷量与质量的比值

C.小球从a运动到b的过程中,小球和地球系统机械能守恒

D.小球在ab两点的速度相同

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(1)图甲中游标卡尺读数为        mm,图乙中螺旋测微器读数为         mm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)在验证机械能守恒定律的实验中,某同学使用50Hz交变电流作电源,在打出的纸带上选择5个计数点ABCDE,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,他测量了C点到A点、和E点到C点的距离,如图丙所示。则纸带上C点的速度

      m/s,重锤的加速度为        m/s2

 

 

 

 

 

(3)2011年11月3日凌晨,我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器首次成功实现了空间交会对接试验,这是我国载人太空飞行的又一个里程碑.设想在未来的时间里我国已经建立了载人空间站,空间站绕地球做匀速圆周运动而处于完全失重状态,此时无法用天平称量物体的质量,某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置,如图所示:光电传感器B能够接受光源A发出的细激光束,若B被挡光就将一个电信号传给与之连接的电脑,将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上,左端栓在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上,N处系有被测小球,让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动.

 

实验时,从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F,除此之外,还需要测量的物理量是:                  ;被测小球质量的表达式为m=               [用物理量的符号表示].

 

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(1)图甲中游标卡尺读数为        mm,图乙中螺旋测微器读数为         mm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)在验证机械能守恒定律的实验中,某同学使用50Hz交变电流作电源,在打出的纸带上选择5个计数点ABCDE,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,他测量了C点到A点、和E点到C点的距离,如图丙所示。则纸带上C点的速度

       m/s,重锤的加速度为        m/s2

 

 

 

 

 

(3)2011年11月3日凌晨,我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器首次成功实现了空间交会对接试验,这是我国载人太空飞行的又一个里程碑.设想在未来的时间里我国已经建立了载人空间站,空间站绕地球做匀速圆周运动而处于完全失重状态,此时无法用天平称量物体的质量,某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置,如图所示:光电传感器B能够接受光源A发出的细激光束,若B被挡光就将一个电信号传给与之连接的电脑,将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上,左端栓在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上,N处系有被测小球,让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动.

 

实验时,从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F,除此之外,还需要测量的物理量是:                   ;被测小球质量的表达式为m=                [用物理量的符号表示].

 

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长l的线的一端系住质量为m的小球,另一端固定,使小球在竖直平面内以绳的固定点为圆心恰能做完整的圆周运动。下列说法中正确的是
[     ]
A.小球、地球组成的系统机械能守恒
B.小球做匀速圆周运动
C.小球对绳拉力的最大值与最小值相差6mg
D.以最低点为参考平面,小球机械能的最小值为2mgl

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1.B 2.A 3.B   4. B   5.C   6.B   7.D  8.ABD .ABC   10.D

11.  丙   错误操作是先放开纸带后接通电源。

(1)左;(2)

(3)    

(4) ΔEP>ΔEK这是因为实验中有阻力。

(5)在实验误差允许围内,机械能守恒

12.(1)用天平分别测出滑块A、B的质量

   (2)

   (3)

由能量守恒知

13.解:(1)设小球摆回到最低点的速度为v,绳的拉力为T,从F开始作用到小球返回到最低点的过程中,运用动能定理有,在最低点根据牛顿第二定律有

(2)设小球摆到的最高点与最低点相差高度为H,对全过程运用动能定理有

14.解:(1)汽车以正常情况下的最高速度行驶时 的功率是额定功率

这时汽车做的匀速运动,牵引力和阻力大小相等,即F=F

设阻力是重力的k倍,F=kmg

代入数据得k=0.12

(2)设汽车以额定功率行驶速度为时的牵引力为,则,

而阻力大小仍为代入数据可得a=1.2

   15.解:(1)设物体A、B相对于车停止滑动时,车速为v,根据动量守恒定律

方向向右

(2)设物体A、B在车上相对于车滑动的距离分别为,车长为L,由功能关系

可知L至少为6.8m

     16.解:设A、B系统滑到圆轨道最低点时锁定为,解除弹簧锁定后A、B的速度分别为,B到轨道最高点的速度为V,则有

解得:

17.解:炮弹上升到达最高点的高度为H,根据匀变速直线运动规律,有  v02=2gH     

设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为V,另一块的速度为v,根据动量守恒定律,

mV=(M-mv    

设质量为m的弹片运动的时间为t,根据平抛运动规律,有 H=gt2      R=Vt     

炮弹刚爆炸后,由能量守恒定律可得:两弹片的总动能Ek=mV2+Mmv2     

解以上各式得  Ek==6.0×104 J   

 

 

 


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