【題目】如圖所示,真空中存在一個水平向左的勻強電場,電場強度大小為E,一根不可伸長的絕緣細線長度為l,細線一端拴一個質量為m、電荷量為q的帶負電小球,另一端固定在O點。把小球拉到使細線水平的位置A,由靜止釋放,小球沿弧線運動到細線與水平方向成角θ=60°的位置B時速度為零。以下說法中正確的是( )
A. 小球在B位置處于平衡狀態(tài)
B. 小球受到的重力與電場力的關系是Eq=mg
C. 小球將在AB之間往復運動,且幅度將逐漸減小
D. 小球從A運動到B過程中,電場力對其做的功為–qEl
【答案】BD
【解析】
對小球進行受力受重力、向右的電場力和細線的拉力;小球從A點靜止釋放,運動到B點速度為0,小球到達B點時速度為零,向心力為零,沿細線方向合力為零,確定其合力,判斷是否平衡,根據(jù)動能定理列式,求電場力的大小。根據(jù)電場力做功公式W=qEd,d是沿電場線方向有效距離,求電場力做功。運用單擺進行類比,分析振幅。
對小球受力分析如圖所示,
A、小球受到的重力和電場力的合力是一恒力,這兩個場力看作等效重力場。根據(jù)題意知,小球的平衡位置在AB圓弧的中點位置,選項A錯誤;
C、小球將在AB之間往復運動,根據(jù)能量守恒,其幅度不變,選項C錯誤;
B、小球處在平衡位置時,有qEtan 30°=mg,即qE=mg,選項B正確;
D、小球從A運動到B的過程中,電場力對其做的功W=–qEl(1–cos 60°)=–qEl,D正確.
故選BD.
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【題目】如圖所示,小球從B點由靜止釋放,擺到最低點C的時間為,從C點向右擺到最高點的時間為.擺動過程中,如果擺角始終小于5°,不計空氣阻力。下列說法中正確的是( )
A. ,擺線碰釘子的瞬間,小球的速率變小
B. ,擺線碰釘子的瞬間,小球的速率不變
C. ,擺線碰釘子的瞬間,小球的速率變小
D. ,擺線碰釘子的瞬間,小球的加速度變大
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【題目】t=0時刻,甲、乙兩汽車從同一地方開始運動,它們的v-t 圖像如圖所示。忽略汽車掉頭所需時間。下列對汽車運動狀況的描述正確的是( )
A. 在第2 h末, 乙車改變運動方向
B. 在第2 h末,甲、乙兩車相距60km
C. 在前4 h內, 乙車運動加速度的大小總比甲車的小
D. 在第4 h末,甲、乙兩車相遇
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【題目】場是物理學中的重要概念,除了電場和磁場,還有引力場。物體之間的萬有引力就是通過引力場發(fā)生作用的,地球附近的引力場叫做重力場。根據(jù)電場強度是描述電場的力的性質的物理量而定義了重力場強度,根據(jù)電勢是描述電場能的性質的物理量而定義重力勢。根據(jù)電場與重力場的類比,以下說法中正確的是
A. 由電場強度的定義式可知,電場強度大小與放入的試探電荷有關
B. 重力場強度的大小可表示為g,方向豎直向下
C. 重力勢與放入的物體的質量成正比
D. 電場中某點的電勢與選取的零電勢點無關
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【題目】足球以10 m/s的水平速度正對著墻壁撞擊后,以9.0 m/s的速度被反向彈回,球與墻壁的接觸時間是0.10 s,則:
【1】在與墻壁接觸的這段時間內足球的加速度是多大?方向如何?
【2】若足球被反彈后做加速度大小為1.5 m/s2的勻減速直線運動,求:反彈后8 s時球離墻壁的距離.
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【題目】在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,某同學得到一條用電火花計時器打下的紙帶如圖所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出,電火花計時器接220 V、50 Hz交流電源。他經(jīng)過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點時物體的瞬時速度如下表:
(1)設電火花計時器的周期為T,計算的公式為=____;
(2)根據(jù)(1)中得到的數(shù)據(jù),以A點對應的時刻為t=0,試在圖中所示坐標系中合理地選擇標度,作出v-t圖象____;
(3)利用該圖象求得物體的加速度a=___ m/s2(結果保留2位有效數(shù)字);
(4)如果當時電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210 V,而做實驗的同學并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比___(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
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【題目】2018年1月8日,美國軍方高機密衛(wèi)星在進入太空后完全失去了聯(lián)系,新年就迎來發(fā)殘片射失敗。如圖所示,某一質量為m的衛(wèi)星殘片從離地面H高處由靜止落至地面并陷入泥土一定深度h而停止,不計空氣阻力,重力加速度為g。關于殘片下落的整個過程,下列說法中正確的有
A. 殘片克服泥土阻力所做的功為mgh
B. 殘片下落的全過程中重力的沖量大于泥土阻力的沖量
C. 殘片所受泥土的阻力沖量大于
D. 殘片從接觸地面到靜止的過程中動量的改變量等于所受阻力的沖量
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【題目】如圖所示,質量為m3=2kg的滑道靜止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半徑為R=0.3m的四分之一圓弧,圓弧底部與滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一個輕彈簧.滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑.質量為m2=3kg的物體2(可視為質點)放在滑道的B點,現(xiàn)讓質量為m1=1kg的物體1(可視為質點)自A點由靜止釋放.兩物體在滑道上的C點相碰后粘為一體(g=10m/s2).求:
(1)物體1從釋放到與物體2相碰的過程中,滑道向左運動的距離;
(2)若CD=0.2m,兩物體與滑道的CD部分的動摩擦因數(shù)都為μ=0.15,求在整個運動過程中,彈簧具有的最大彈性勢能;
(3)物體1、2最終停在何處。
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【題目】利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。
(1)為驗證機械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點間的___。
A.動能變化量與勢能變化量
B.速度變化量和勢能變化量
C.速度變化量和高度變化量
(2)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導線及開關外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是___。
A.交流電源 B.刻度尺 C.天平(含砝碼)
(3)實驗中,先接通電源,再釋放重物,得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C,測得它們到起始點O的距離分別為。已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為m。從打O點到打B點的過程中,重物的重力勢能變化量ΔEp=____,動能變化量ΔEk=____。
(4)大多數(shù)學生的實驗結果顯示,重力勢能的減少量大于動能的增加量,原因是___。
A.利用公式v=gt計算重物速度
B.利用公式計算重物速度
C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響
D.沒有采用多次實驗取平均值的方法
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