【題目】圖甲是“研究平拋物體運動”的實驗裝置圖,通過描點畫出平拋小球的運動軌跡.
(1)以下是實驗過程中的一些做法,其中合理的有________.
a.安裝斜槽軌道,使其末端保持水平
b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇
c.每次小球應從同一高度由靜止釋放
d.為描出小球的運動軌跡,描繪的點可以用折線連接
(2)實驗得到平拋小球的運動軌跡,在軌跡上取一些點,以平拋起點O為坐標原點,測量它們的水平坐標x和豎直坐標y,圖乙中y-x2圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是________.
(3)圖丙是某同學根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡,O為平拋的起點,在軌跡上任取兩點A、B,測得A、B兩點縱坐標y1=5.0cm,y2=45.0cm,A、B兩點水平間距Δx=40.0cm.則平拋小球的初速度v0為________ m/s.
【答案】ac c 2.0
【解析】
(1)[1]a.為了保證小球的初速度水平,安裝斜槽軌道時,斜槽末端必須保持水平,故a正確.
Bc.為了保證小球每次平拋運動的初速度相等,讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放,故b錯誤,c正確.
d.為描出小球的運動軌跡,描繪的點要用平滑曲線連接,故d錯誤.
(2)[2]根據(jù)平拋運動的規(guī)律有:
x=v0t
得:
,
其中
可知y與x2的圖線是過原點的傾斜直線.
因此,圖丙y-x2圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是c.
(3)[3]根據(jù)
得:
根據(jù)
得:
則小球的初速度為:
已知y1=5.0cm=0.05m、y2=45.0cm=0.45m,△x=40.0cm=0.4m,代入上式解得:v0≈2.0m/s.
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【題目】某同學利用如圖所示的裝置來測量動摩擦因數(shù),同時驗證碰撞中的動量守恒。豎直平面內(nèi)的一斜面下端與水平面之間由光滑小圓弧相連,斜面與水平面材料相同。第一次,將小滑塊A從斜面頂端無初速度釋放,測出斜面長度為l,斜面頂端與水平地面的距離為h,小滑塊在水平桌面上滑行的距離為X1(甲圖);第二次將左側貼有雙面膠的小滑塊B放在圓弧軌道的最低點,再將小滑塊A從斜面頂端無初速度釋放,A與B碰撞后結合為一個整體,測出整體沿桌面滑動的距離X2(圖乙)。已知滑塊A和B的材料相同,測出滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,重力加速度為g。
(1)通過第一次試驗,可得動摩擦因數(shù)為μ=___________;(用字母l、h、x1表示)
(2)通過這兩次試驗,只要驗證_________,則驗證了A和B碰撞過程中動量守恒。(用字母m1、m2、x1、x2表示)
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【題目】在真空中某點電荷Q的電場中,將帶電荷量為q的負試探電荷分別置于a(0,0,r)、b兩點時,試探電荷所受電場力的方向如圖所示,Fa、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi),Fa與z軸負方向成角,Fb與x軸負方向成角。已知試探電荷在a點受到的電場力大小為Fa=F,靜電力常量為k。則以下判斷正確的是( )
A.電場力的大小Fb大于F
B.a、b、O三點電勢關系為
C.點電荷Q帶正電,且大小為
D.在平面xOz上移動該試探電荷,電場力不做功
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【題目】如圖甲所示,粒子源靠近水平極板M、N的M板,N板下方有一對長為L,間距為d=1.5L的豎直極板P、Q,再下方區(qū)域存在著垂直于紙面的勻強磁場,磁場上邊界的部分放有感光膠片。水平極板M、N中間開有小孔,兩小孔的連線為豎直極板P、Q的中線,與磁場上邊界的交點為O。水平極板M、N之間的電壓為;豎直極板P、Q之間的電壓隨時間t變化的圖像如圖乙所示;磁場的磁感強度。粒子源連續(xù)釋放初速度不計、質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,這些粒子經(jīng)加速電場獲得速度進入豎直極板P、Q之間的電場后再進入磁場區(qū)域,都會打到磁場上邊界的感光膠片上,已知粒子在偏轉電場中運動的時間遠小于電場變化的周期,認為粒子在偏轉極板間飛過時不變,粒子重力不計。求:
(1)帶電粒子進入偏轉電場時的動能Ek;
(2)帶電粒子打到磁場上邊界感光膠片的落點范圍。
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【題目】小明設計了一個彈球游戲裝置,如圖所示,ABCD為四分之三圓弧軌道,A端通過豎直過渡軌道PA與彈射裝置相連,D端通過水平過渡軌道DE與水平軌道EG相連,兩過渡軌道稍微錯開;管徑很小的圓形細管與軌道EG相切于O點,細管底部進出口O、稍微錯開,整個軌道固定于同一豎直平面內(nèi),各段軌道間均平滑連接。現(xiàn)有一小球(可視為質(zhì)點)被壓縮的輕彈簧從P點彈出后沿軌道運動。已知小球質(zhì)量m=0.2kg,軌道ABCD的半徑r=0.1m,細管的圓半徑R=0.2m,P、A兩點間的高度差h=0.5m,O、E兩點間的距離L=1m,O、G兩點間的距離足夠大,小球與軌道EG間的動摩擦因數(shù),其余軌道均光滑,彈簧的最大彈性勢能Epm=2.2J彈簧的形變始終不超過其彈性限度,小球運動時始終未脫離軌道。
(1)求小球通過B點的最小速度和對應的彈簧彈性勢能;
(2)為使小球最終停在EO段,求彈簧彈性勢能應滿足的條件;
(3)以O點為坐標原點,O點指向G點的方向為正方向建立x軸,在圖乙中畫出彈簧彈性勢能Ep與小球最終停下的位置坐標x的關系圖線(本小題不需要寫出具體解答過程,但需要標出關鍵點的坐標值)。
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【題目】如圖所示,兩塊相同的金屬板M和N正對并水平放置,它們的正中央分別有小孔O和O′,兩板距離為2L,兩板間存在豎直向上的勻強電場;AB是一根長為3L的輕質(zhì)絕緣豎直細桿,桿上等間距地固定著四個(1、2、3、4)完全相同的帶電荷小球,每個小球帶電量為q、質(zhì)量為m、相鄰小球間的距離為L,第1個小球置于O孔處.將AB桿由靜止釋放,觀察發(fā)現(xiàn),從第2個小球剛進入電場到第3個小球剛要離開電場,AB桿一直做勻速直線運動,整個運動過程中AB桿始終保持豎直,重力加速度為g。求:
(1)兩板間的電場強度E;
(2)第4個小球剛離開電場時AB桿的速度;
(3)從第2個小球剛進入電場開始計時,到第4個小球剛離開電場所用的時間.
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【題目】如圖甲所示,光滑絕緣水平面上有一沿水平方向的電場,MN是其中的一條直線,線上有A、B、C三點.一帶電量為+2×10-3C、質(zhì)量為1×10-3kg的小物塊從A點靜止釋放,沿MN作直線運動,其運動的v-t圖象如圖乙所示,其中B點處的切線斜率最大(圖中標出了該切線),C點處的切線平行于t軸,運動過程中小物塊電量保持不變,則下列說法中正確的是
A. AB兩點電勢差UAB=-4V
B. B點為AC間電場強度最大的點,場強大小E=1V/m
C. 由A到C的過程中小物塊的電勢能先減小后變大
D. 小物塊從B點到C點電場力做的功W=10-2J
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【題目】一小船在靜水中的速度為3m/s,它在一條河寬150m、水流速度為4m/s的河流中渡河,則該小船( 。
A.過河路徑可以垂直于河岸,即能到達正對岸
B.以最短位移渡河時,位移大小為150m
C.渡河的時間可能少于50s
D.以最短時間渡河時,它沿水流方向的位移大小為200m
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【題目】金屬板和板前一正點電荷形成的電場線分布如圖所示,A、B、C、D為電場中的四個點,則( 。
A. B、D兩點的電勢相等
B. B點的電場強度比D點的大
C. 負電荷在C點的電勢能低于在A點的電勢能
D. 正電荷由D點靜止釋放,只受電場力作用沿電場線運動到B點
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