【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=0.5kg的小球用長為r=0.4m的細繩懸掛于O點,在O點的正下方有一個質(zhì)量為m1=1.0kg的小滑塊,小滑塊放在一塊靜止在光滑水平面上、質(zhì)量為m2=1.0kg的木板左端,F(xiàn)將小球向左上方拉至細繩與豎直方向夾角θ=60°的位置由靜止釋放,小球擺到最低點與小滑塊發(fā)生正碰并被反彈,碰撞時間極短,碰后瞬間細繩對小球的拉力比碰前瞬間的減小了△T=4.8N,而小滑塊恰好不會從木板上掉下。已知小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.12,不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)碰后瞬間小球的速度大。
(2)木板的長度。
【答案】(1)0.4m/s(2)0.3m
【解析】(1)小球下擺過程,機械能守恒
mgrcos600 =mv2
v = 2m/s
小球與小滑塊碰撞前、后瞬間,由向心力公式可得
T-mg =
T ′-mg =
依題意,碰撞前、后瞬間拉力大小減小量為△T = T-T ′ = 4.8N
聯(lián)立求得碰后瞬間小球的速度大小為
v ′ = 0.4m/s
(2)小球與小滑塊碰撞過程,動量守恒
mv = -mv ′ + m1v1
v1 =( v + v′ ) = 1.2m/s
小滑塊在木板上滑動過程中,動量守恒
m1v1= (m1 + m2)v2
v2 =v1 = 0.6m/s
由能量守恒可得
μm1gL =m1v12 - (m1 + m2)v22
L = 0.3m
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【題目】如圖所示,豎直光滑桿固定不動,套在桿上的輕彈簧下端固定,彈簧原長為0.2 m,將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h=0. 1m處,滑塊與彈簧不拴接。現(xiàn)由靜止釋放滑塊,通過傳感器測量可知,滑塊在離地高度為0.2m時,動能為0.3J,滑塊上升到最大高度時離地高度為0.35m,以地面為零勢能面,取g=10 m/s2,可知 ( )
A. 小滑塊的質(zhì)量為0.3 kg
B. 彈簧最大彈性勢能為0.5J
C. 在整個過程中滑塊動能最大為0.3J
D. 小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最大時,滑塊的動能也最大
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【題目】在一個水平面上建立x軸,在過原點O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個勻強電場,場強大小E=6.0×105 N/C,方向與x軸正方向相同。在O處放一個電荷量q=-5.0×10-8 C,質(zhì)量m=1.0×10-2 kg的絕緣物塊。物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,沿x軸正方向給物塊一個初速率v0=2.0 m/s,如圖所示。(g取10 m/s2)試求:
(1)物塊向右運動的最大距離;
(2)物塊最終停止的位置。
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【題目】在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,備有下列器材:
A.待測的干電池(電動勢約為1.5V,內(nèi)電阻小于1.0Ω)
B.電流表G(滿偏電流3mA,內(nèi)阻Rg=10Ω)
C.電流表A(0~0.6A,內(nèi)阻0.1Ω)
D.滑動變阻器R1(0~20Ω,10A)
E..滑動變阻器R2(0~200Ω,l A)
F.定值電阻R0 (990Ω)
G.開關(guān)和導(dǎo)線若干
(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表,但給出了兩個電流表,于是他設(shè)計了如圖所示中甲的(a)、(b)兩個參考實驗電路,其中合理的是 圖所示的電路;在該電路中,為了操作方便且能準確地進行測量,滑動變阻器應(yīng)選 (填寫器材前的字母代號)
(2)圖乙為該同學(xué)根據(jù)(1)中選出的合理的實驗電路利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1﹣I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),則由圖線可以得被測電池的電動勢E= V,內(nèi)阻r= Ω.
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【題目】U形導(dǎo)線框MNQP水平放置在磁感應(yīng)強度B=0.2T的勻強磁場中,磁場方向與導(dǎo)線框所在平面垂直,導(dǎo)線MN和PQ足夠長,間距為0.5m,橫跨在導(dǎo)線框上的導(dǎo)體棒ab的電阻r=1.0Ω,接在NQ間的電阻R=4.0Ω,電壓表為理想電表,其余電阻不計。導(dǎo)體棒在水平外力作用下以速度ν=2.0m/s向左做勻速直線運動,不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)線框間的摩擦。 求:
(1)通過電阻及ab的電流方向如何?
(2)電壓表的示數(shù)為多少?
(3)若某一時刻撤去水平外力,則從該時刻起,在導(dǎo)體棒運動 1.0m的過程中,通過導(dǎo)體棒的電荷量為多少?
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【題目】某學(xué)生設(shè)想一種帶電顆粒的速率分選裝置,其原理如圖所示。兩水平金屬極板之間產(chǎn)生豎直向上的勻強電場,場強大小為E。在兩極板間右下角MNQP矩形區(qū)域內(nèi)還存在水平向里的勻強磁場,水平線O′O是磁場的中心線。發(fā)射器從電場邊緣O′點沿水平方向、以不同的速率不斷發(fā)出相同的帶電顆粒,這些顆粒恰好都能沿直線運動,直到進入磁場區(qū)域,其中速率為v0的顆粒被磁場偏轉(zhuǎn)后剛好打在收集板上的N點。已知MN=3d,MP=2d,重力加速度為g,不計顆粒間的相互作用。求
(1)這些帶電顆粒的比荷;
(2)磁感應(yīng)強度B的大小;
(3)在收集板上,以O為原點建立向上的坐標軸y,可用坐標y表示顆粒打在收集板上的位置,請推導(dǎo)出顆粒速度v <v0時y-v的關(guān)系式。
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【題目】我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平,和諧號動車組是由動車和拖車編組而成,提供動力的車廂叫動車,不提供動力的車廂叫拖車。假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量均相等,動車的額定功率都相同,動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比。某列動車組由8節(jié)車廂組成,其中第1、5節(jié)車廂為動車,其余為拖車,則該動車組
A. 啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反
B. 做勻加速運動時,第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3:2
C. 進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度成正比
D. 與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為1:2
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【題目】圖(a)為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖,圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點的振動圖像,P是平衡位置為x=2m的質(zhì)點,下列說法正確的是___________。
A. 波速為0.5m/s
B. 波的傳播方向向左
C. 0~2s時間內(nèi),P運動的路程為1m
D. 0~2s時間內(nèi),P質(zhì)點振動方向會發(fā)生變化
E. 當t=7s時,P恰好回到平衡位置
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【題目】某同學(xué)做“驗證平行四邊形定則”實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結(jié)點,OB和OC為細繩.
(1)實驗記錄紙如圖乙所示,兩彈簧測力計共同作用時,O點為結(jié)點的位置,拉力和的方向分別過和點;一個彈簧測力計拉橡皮筋時,拉力的方向過點力的大小如彈簧測力計所示, ______ 已知.
(2)同學(xué)們在操作過程中有如下議論,其中正確是______
A.兩根細繩必須等長
B.彈簧秤、細繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行
C.同一次實驗中只要橡皮筋的伸長量相同,結(jié)點O點的位置可以變動
D.橡皮條應(yīng)該與兩繩夾角的角平分線在同一直線上
(3)請在答題紙上作出和的合力標度已給出;并求出合力______N.
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