14.(6分)如图,在一箱中,用压缩的轻弹簧将金属块卡住,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器(顶面和底面均水平),箱可以沿竖直轨道运动,当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的压力传感器显示的压力为6.0N,下底板的压力传感器显示的压力为10.0N.(取g=10m/s2)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的一半,则箱做 运动。若上顶板压力传感器的示数为零,下底板示数恒定,则箱沿竖直方向运动的可能情况为 (写出运动特征及加速度的范围)
[解析] ( 弹簧形变不变,下底板传感器示数不变)匀速直线运动 ;(3分)
(恰与上顶面脱离或已脱离)向上匀加速或向下匀减速直线运动,a≥10m/s2 (3分)
13. (8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.当滑块连接上纸带,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,某同学用天平称量滑块的质量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).
[解析](8分)(1)天平,刻度尺(2分)
(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量(2分),平衡摩擦力(2分)
(3) (2分)
12.一不可伸长的轻绳两端各系小球a和b,跨在固定在同一高度的两根光滑水平细杆上,a 球置于地面上,质量为3m,b 球从水平位置静止释放,质量为m. 如图7所示.当 a 球对地面压力刚好为零时,b 球摆过的角度为.下列结论正确的是( AC )
A. =90°
B. =45°
C.b球摆到最低点的过程中,重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小
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[解析]设b球的摆动半径为R,当摆过角度θ时的速度为v,对b球由动能定理:mgRsinθ= mv2,此时绳子拉力为T=3mg,在绳子方向由向心力公式:T-mgsinθ = m,解得θ=90°,A对B错;故b球摆动到最低点的过程中一直机械能守恒,竖直方向的分速度先从零开始逐渐增大,然后逐渐减小到零,故重力的瞬时功率Pb = mgv竖 先增大后减小,C对D错。
11.如图6所示,一质量为m、电荷量为-q的小物体,在水平轨道沿ox上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处在场强为E、方向沿Ox轴正向的匀强电场中,小物体以初速度υ0从x0点沿Ox轨道运动,运动中受到大小不变的摩擦力f的作用,且f<qE。设小物体与墙碰撞时的机械能损失忽略不计,则它从开始运动到停止前通过的总路程是( A )
A. B.
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[解析]由于f<qE,物体最终将靠墙静止,对全过程,由动能定理有:,其中s为开始运动到停止前通过的总路程,可知,A正确。
9、A、B两导体板平行放置,在t=0时将电子从A板附近由静止释放。则在A、B两板间加上下列哪种电压时,有可能使电子到不了B板 ( B )
A B C D
[解析]加A图电压,电子从A板开始向B板做匀加速直线运动;加B图电压,开始向B板匀加速,再做相同大小加速度的匀减速,但时间是2倍,然后为相同加速度大小的匀加速,做出一个周期的v-t图,可知有可能到不了B板。加C图电压,由v-t图,可知一定能到达。加D图电压,能到达。可知B正确。
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A. L越大,灵敏度越高 B. d越大,灵敏度越高
C. U1越大,灵敏度越小 D.U2越大,灵敏度越小
[解析]L越大,偏转时间越长,偏转距离越大,则灵敏度越高。U1越大,进入偏转电场的速度越大,偏转时间越短,偏转距离越小,灵敏度越小,可知AC正确。d越大,偏转电场场强越小,偏转距离越小,灵敏度越低;距运动的分解可知,U2越大,灵敏度不变。可知BD错误。
8.用一根细线一端系一小球(可视为质点),另一端固定在一光滑圆锥顶上,如下图(1)所示,设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω,线的张力为T,则T随ω2变化的图象是图(2)中的( C )
[解析]小球离开锥面前,,其中,θ表示悬线与竖直方向的夹角,L表示摆长。小球离开锥面后,。可知C项正确。
7.在平直公路上,汽车作初速为0的匀加速运动,当速度达到v后立即关闭发动机直到停止,v-t图象如图4所示。设汽车的牵引力为F,摩擦力为f,且f大小不变。全过程中牵引力做功W1,克服摩擦力做功W2,则( BC )
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C.W1:W2 =1:1 D.W1:W2=l:3
[解析]利用v-t图可知,0~1s的加速度a1是1~4s的加速度a2的3倍,由牛顿第二定律,有F-f=m a1, f=m a2 可知B正确,由v-t图可知,0~1s的位移s1是0~4s的位移s2的1/4,由W1=Fs1 W2=fs2,可知C正确。
6.我国曾发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。设想“嫦娥1号”贴近月球表面做匀速圆周运动,其周期为T。“嫦娥1号”在月球上着陆后,自动机器人用测力计测得质量为m的仪器重力为P。已知引力常量为G,由以上数据可以求出的量有( ABC )
A.月球的半径 B.月球的质量
C.月球表面的重力加速度 D.月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度
[解析]万有引力提供飞船做圆周运动的向心力,设飞船质量为mˊ,有,又月球表面万有引力等于重力,,两式联立可以求出月球的半径R、质量M、月球表面的重力加速度;故A、B、C都正确。
5.枪以竖直向上射出一颗子弹,子弹在空中竖直运动,设空气阻力与子弹速度大小成正比,子弹升到最高点之后,又落回射出点,运动的最高点距抛出点为h,此过程中,下列说法正确的是( AD )
A.子弹出枪口时的加速度最大 B.子弹在最高点时的加速度为零
C.下落过程中克服空气阻力做功 D.上升过程中合外力做功为
[解析]上升过程,重力和阻力均向下,出枪口时速度最大,阻力最大,合外力最大,故加速度最大。在最高点,无阻力,仍受重力,加速度不为零,可得A正确B错误;对上升过程,由动能定理可知D 正确。由于阻力,落回抛出点的速度小于v0 ,对下落过程,由动能定理可知C 错误。
4.物体做平抛运动时,从抛出点开始,物体在时间t内,位移的方向和水平方向的夹角α的正切tanα的值随时间t变化的图象正确的是 ( B )
[解析]由位移的分解有tan=gt/2v0 ,可知 B正确。
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