(3)取何值時(shí).完成上述運(yùn)動(dòng)用力最小?最小力為多少? 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（14分）在用單擺測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，單擺的最大擺角φ0（偏離平衡位置的角度）在滿足條件下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從擺球經(jīng)過(guò)平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)出擺球n次全振動(dòng)所用的時(shí)間為t，用毫米刻度尺測(cè)量出擺線長(zhǎng)為l，用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的直徑為d。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

（1）φ0滿足什么條件是擺球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？ ______________________

（2）用上述符號(hào)寫(xiě)出測(cè)重力加速度的表達(dá)式 g = _________________

（3）為了利用單擺較準(zhǔn)確地測(cè)出重力加速度，可選用的器材為       

A.20cm長(zhǎng)的結(jié)實(shí)的細(xì)線、小木球、秒表、米尺、鐵架臺(tái)

B.100cm長(zhǎng)的結(jié)實(shí)的細(xì)線、小鋼球、秒表、米尺、鐵架臺(tái)

C.100cm長(zhǎng)的結(jié)實(shí)的細(xì)線、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、鐵架臺(tái)

D.100cm長(zhǎng)的結(jié)實(shí)的細(xì)線、大鋼球、大掛鐘、米尺、鐵架臺(tái)

（4）實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)發(fā)現(xiàn)無(wú)論采取何種方法處理數(shù)據(jù)，測(cè)出的重力加速度值總是偏大，其可能原因是 ___________

A．實(shí)驗(yàn)室處在高山上，離海平面太高

B．單擺所用的擺球太重

C．測(cè)出n次全振動(dòng)的時(shí)間t，誤記為（n + 1）次全振動(dòng)的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算

D．以擺球直徑和擺線長(zhǎng)之和作為擺長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行計(jì)算

（5）某組同學(xué)測(cè)量的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后如下表所示：

擺長(zhǎng)l/m

0.400

0.500

0.600

0.800

1.200

周期T2/s2

1.60

2.01

2.39

3.20

4.80

根據(jù)上述數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描繪出l ― T2圖象。

結(jié)合圖像和相關(guān)知識(shí)，求出重力加速度大小g=       m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

 

 

 

 

 

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如圖所示，光滑水平面右端B處連接一個(gè)豎直的半徑為R的光滑半圓軌道，在離B距離為x的A點(diǎn)，用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始推到B處后撤去恒力，質(zhì)點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后又正好落回A點(diǎn)，求：

(1)推力對(duì)小球做了多少功？(用題中所給的量表示)

(2)x取何值時(shí)，完成上述運(yùn)動(dòng)所做的功最少？最小功為多少？

(3)x取何值時(shí)，完成上述運(yùn)動(dòng)所用的力最��？最小力為多少？

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如圖所示，光滑水平面右端B處連接一個(gè)豎直的半徑為R的光滑半圓軌道，在離B距離為L(zhǎng)的A點(diǎn)，用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始推到B處后撤去恒力，質(zhì)點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后恰好落到A點(diǎn)，求：
（1）推力對(duì)小球做了多少功？（用題中所給的量表示）
（2）L取何值時(shí)，完成上述運(yùn)動(dòng)所做的功最少？最小功為多少？
（3）L取何值時(shí)，完成上述運(yùn)動(dòng)所用的力最��？最小力為多少？

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如圖所示，光滑水平面右端B處連接一個(gè)豎直的半徑為R的光滑半圓軌道，在離B距離為x的A點(diǎn)，用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始推到B處后撤去恒力，質(zhì)點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后又正好落回A點(diǎn)：

 


(1)求推力對(duì)小球所做的功。

(2)x取何值時(shí)，完成上述運(yùn)動(dòng)所做的功最少?最小功為多少。

(3)x取何值時(shí)，完成上述運(yùn)動(dòng)用力最小?最小力為多少。

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如圖所示，光滑水平面右端B處連接一個(gè)豎直的半徑為R的光滑半圓軌道，在離B距離為x的A點(diǎn)，用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始推到B處后撤去恒力，質(zhì)點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后又正好落回A點(diǎn)，求：

(1)推力對(duì)小球所做的功．

(2)x取何值時(shí)，完成上述運(yùn)動(dòng)所做的功最少？最小功為多少？

(3)x取何值時(shí)，完成上述運(yùn)動(dòng)用力最�。孔钚×槎嗌�？

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一、本題共8小題，每小題6分，共48分。1―5小題為單選題，只有一個(gè)正確答案：6―8題在每小題的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)得6分，選不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分。

1．B   2．C   3．D   4．C   5．A   6．BC   7．ACD   8．AC

二、實(shí)驗(yàn)題：（本題共3小題，共18分。）

6ec8aac122bd4f6e9．（共計(jì)18分）

（1）（4分）23.00cm

（2）（8分） ①見(jiàn)圖1；

②4.5V   ③D  理由：根據(jù)電阻

的伏安特性，電壓增大至一定值，

電阻阻值會(huì)明顯變大

（3）（6分）：①乙；②6ec8aac122bd4f6e

③不變；（實(shí)驗(yàn)題每空2分）

 

三、計(jì)算題：（54分）解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。

 

 

 

10．（16分）解答：   （1）下滑過(guò)程機(jī)械能守恒

     6ec8aac122bd4f6e  得  6ec8aac122bd4f6e   ①

物體相對(duì)于小車(chē)板面滑動(dòng)過(guò)程動(dòng)量守恒

   6ec8aac122bd4f6e     ② 

所以 6ec8aac122bd4f6e   ③

（2）對(duì)小車(chē)由動(dòng)能定理有  6ec8aac122bd4f6e  ④

     6ec8aac122bd4f6e

（3）設(shè)物體相對(duì)于小車(chē)板面滑動(dòng)的距離為L(zhǎng)由能量守恒有，摩擦生熱：

     6ec8aac122bd4f6e   ⑤

      代入數(shù)據(jù)解得：    6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

11．（18分）解答：

（1）質(zhì)子射入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有

      6ec8aac122bd4f6e   ①

     可得6ec8aac122bd4f6e      ②

（2）質(zhì)子沿6ec8aac122bd4f6e軸正向射入磁場(chǎng)后經(jīng)1/4圓弧后以速度6ec8aac122bd4f6e垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

      6ec8aac122bd4f6e   ③

進(jìn)入電場(chǎng)后做拋物線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)高考資源網(wǎng)(www.ks5u.com)，中國(guó)最大的高考網(wǎng)站，您身邊的高考專(zhuān)家。后到達(dá)6ec8aac122bd4f6e軸，因此有

      6ec8aac122bd4f6e    ④

所求時(shí)間為6ec8aac122bd4f6e  ⑤

（3）質(zhì)子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)120°角后從6ec8aac122bd4f6e點(diǎn)垂直電場(chǎng)線進(jìn)入電場(chǎng)，如圖所示。

6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e點(diǎn)距6ec8aac122bd4f6e軸的距離

  6ec8aac122bd4f6e   ⑥

因此可得質(zhì)子從進(jìn)入電場(chǎng)至到達(dá)6ec8aac122bd4f6e軸所需時(shí)間為

6ec8aac122bd4f6e   ⑦

質(zhì)子在電場(chǎng)中沿6ec8aac122bd4f6e軸方向做運(yùn)速直線運(yùn)動(dòng)因此有

 6ec8aac122bd4f6e  ⑧

質(zhì)子到達(dá)6ec8aac122bd4f6e軸的位置坐標(biāo)為6ec8aac122bd4f6e   ⑨

 

12．（20分）解．（1）質(zhì)點(diǎn)從半圓弧軌道做平拋運(yùn)動(dòng)又回到6ec8aac122bd4f6e點(diǎn)，設(shè)質(zhì)點(diǎn)在6ec8aac122bd4f6e點(diǎn)的速度為6ec8aac122bd4f6e，質(zhì)點(diǎn)從6ec8aac122bd4f6e點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到6ec8aac122bd4f6e點(diǎn)所用的時(shí)間為6ec8aac122bd4f6e。

     在水平方向6ec8aac122bd4f6e   ①

豎直方向上6ec8aac122bd4f6e   ②

解①②式有6ec8aac122bd4f6e   ③

對(duì)質(zhì)點(diǎn)從6ec8aac122bd4f6e到6ec8aac122bd4f6e由動(dòng)能定理有

6ec8aac122bd4f6e   ④

解得  6ec8aac122bd4f6e

（2）要使6ec8aac122bd4f6e力做功最少，確定6ec8aac122bd4f6e的取值，由6ec8aac122bd4f6e知，只要質(zhì)點(diǎn)在6ec8aac122bd4f6e點(diǎn)速度最小，則功6ec8aac122bd4f6e就最小，就是物理極值

若質(zhì)點(diǎn)恰好能通過(guò)6ec8aac122bd4f6e點(diǎn)，其在6ec8aac122bd4f6e點(diǎn)最小速度為6ec8aac122bd4f6e，由牛頓第二定律有

   6ec8aac122bd4f6e，則6ec8aac122bd4f6e   ⑤

由③⑤式有6ec8aac122bd4f6e，解得6ec8aac122bd4f6e時(shí)，

6ec8aac122bd4f6e最小，最小的功6ec8aac122bd4f6e

（3）由6ec8aac122bd4f6e和④式6ec8aac122bd4f6e

得  6ec8aac122bd4f6e

因6ec8aac122bd4f6e，由極值不等式有；當(dāng)6ec8aac122bd4f6e時(shí)，即6ec8aac122bd4f6e時(shí)

6ec8aac122bd4f6e，

最小的力6ec8aac122bd4f6e

 

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