【題目】如圖,用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系.
(1)實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通過僅測量________(填選項前的符號),間接地解決這個問題.
A小球開始釋放高度h
B小球拋出點距地面的高度H
C小球做平拋運動的射程
(2) 圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時,先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).接下來要完成的必要步驟是________.(填選項前的符號)
A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2
B.測量小球m1開始釋放高度h
C.測量拋出點距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N
E.測量平拋射程OM,ON
(3) 若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為____________(用第(2)小題中測量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達式為 _______________ (用第(2)小題中測量的量表示)。
【答案】 C; ADE; ; ;
【解析】(1)驗證動量守恒定律實驗中,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是通過落地高度不變情況下水平射程來體現(xiàn)速度,故答案是C;
(2)實驗時,先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù);測量平均落點的位置,找到平拋運動的水平位移,因此步驟中D、E是必須的,而且D要在E之前;至于用天平秤質(zhì)量先后均可以;所以答案是ADE或DEA;
(3)設(shè)落地時間為t,則, , ;
而動量守恒的表達式是
動能守恒的表達式是
所以若兩球相碰前后的動量守恒,則成立;
若碰撞是彈性碰撞,動能是守恒的,則有成立;
【題型】實驗題
【結(jié)束】
15
【題目】兩個動能均為 的氘核對心正碰,聚變后生成氦 ,同時放出一個中子.已知氘核的質(zhì)量為 ,氦3的質(zhì)量為 ,中子的質(zhì)量為 .求:
(1)寫出上述核反應(yīng)方程;
(2)核反應(yīng)中釋放的核能
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在xOy平面內(nèi),以O1(0,R)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直平面向里的勻強磁場B1,x軸下方有一直線ab,ab與x軸相距為d,x軸與直線ab間區(qū)域有平行于y軸的勻強電場E,在ab的下方有一平行于x軸的感光板MN,ab與MN間區(qū)域有垂直于紙平面向外的勻強磁場B2.在0≤y≤2R的區(qū)域內(nèi),質(zhì)量為m的電子從圓形區(qū)域左側(cè)的任何位置沿x軸正方向以速度v0射入圓形區(qū)域,經(jīng)過磁場B1偏轉(zhuǎn)后都經(jīng)過O點,然后進入x軸下方.已知x軸與直線ab間勻強電場場強大小,ab與MN間磁場磁感應(yīng)強度.不計電子重力.
(1)求圓形區(qū)域內(nèi)磁場磁感應(yīng)強度B1的大。
(2)若要求從所有不同位置出發(fā)的電子都不能打在感光板MN上,MN與ab板間的最小距離h1是多大?
(3)若要求從所有不同位置出發(fā)的電子都能打在感光板MN上,MN與ab板間的最大距離h2是多大?當(dāng)MN與ab板間的距離最大時,電子從O點到MN板,運動時間最長是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩物塊A、B用輕彈簧相連,質(zhì)量均為m=2 kg,初始時彈簧處于原長,A、B兩物塊都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上運動,質(zhì)量M=4 kg的物塊C靜止在前方,如圖所示.B與C碰撞后二者會粘在一起運動.求在以后的運動中:
(1)當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時,物塊A的速度v1為多大?
(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值Ep是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示平自直角墊標(biāo)系xOy,在直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)分布有勻強磁場,磁感應(yīng)強度為,方向垂直紙面向外。其中,∠CAB=60,AB邊長為a且平行于x軸,C點坐標(biāo)為(-,0),其右邊界BC所在直線為MN,在-≤x≤0的范圍內(nèi)分布有沿x軸正方向的勻強電場,場強為。在x≥0且y≤k(k>0)的范圍內(nèi)分布有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為,F(xiàn)有一個質(zhì)子,以速度從A點垂直于磁場射入三角形ABC,并剛好沿y軸負方向從C點飛入電場中。已知質(zhì)子的電量為e,質(zhì)量為m,求:
(1)的大。
(2)質(zhì)子經(jīng)過有側(cè)磁場區(qū)域后第二次穿過y軸,若能到達邊界MN且與點C距離最遠,滿足該條件的k值。
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【題目】如圖所示,A、B為嚙合傳動的兩齒輪,RA=2RB,則A、B兩輪邊緣上兩點的( )
A. 角速度之比為2∶1
B. 周期之比為1∶2
C. 轉(zhuǎn)速之比為2∶1
D. 向心加速度之比為1∶2
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【題目】如圖甲所示,在光滑絕緣的水平面上固定兩個等量的正點電荷,M、O、N為兩點電荷連線上的點,其中O為連線中點,且MO=ON.在M點由靜止釋放一個電荷量為q的正試探電荷,結(jié)果該試探電荷在MN間做來回往復(fù)運動,在一個周期內(nèi)的v-t圖像如圖乙所示,則下列說法正確的是
A. M和N兩點的電場強度和電勢完全相同
B. 試探電荷在O點所受電場力最大,運動的速度也最大
C. 試探電荷在t2時刻到達O點,t4時刻到達N點
D. 試探電荷從M經(jīng)O到N的過程中,電勢能先減小后增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,面積為、內(nèi)阻不計的100匝矩形線圈ABCD,繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的角速度為,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為。矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連,觸頭P可移動,副線圈所接電阻,電表均為理想交流電表。當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時開始計時。求:
(1)線圈中感應(yīng)電動勢的表達式;
(2)由圖示位置轉(zhuǎn)過30°角的過程產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢;
(3)當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為2:1時,求電阻R上消耗的功率。
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【答案】(1) (2) (3)
【解析】 (1)感應(yīng)電動勢的最大值Em=nBSω=100××0.02×100V=100V,
線圈中感應(yīng)電動勢的表達式為e=100cos100tV。
(2)線圈轉(zhuǎn)過30°角過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢
(3)電壓表示數(shù)為電壓的有效值,則 ,
電阻R兩端的電壓
則電阻R上消耗的功率
點睛:解題時要掌握住理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關(guān)系,掌握感應(yīng)電動勢最大值的求法,理解有效值與最大值的關(guān)系.
【題型】解答題
【結(jié)束】
17
【題目】如圖所示,一根足夠長的粗金屬棒MN固定放置,它的M端連一個定值電阻R,定值電阻的另一端連接在金屬軸O上,另外一根長為l的金屬棒ab,a端與軸O相連,b端與MN棒上的一點接觸,此時ab與MN間的夾角為。空間存在著方向垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。現(xiàn)使ab棒以O(shè)為軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動半周,角速度大小為ω,轉(zhuǎn)動過程中與MN棒接觸良好,兩金屬棒及導(dǎo)線的電阻都可忽略不計。
(1)求出電阻R中有電流存在的時間;
(2)求出這段時間內(nèi)流過電阻R的總電量;
(3)寫出這段時間內(nèi)電阻R兩端的電壓隨時間變化的關(guān)系式。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,在勻強磁場中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交變電動勢圖象如圖乙中曲線a、b所示,則( 。
A. 兩次t=0時刻線圈的磁通量均為零
B. 曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2:3
C. 曲線a表示的交變電動勢頻率為25 Hz
D. 曲線b表示的交變電動勢有效值為10 V
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上,汽車的最大速度為108 km/h。汽車在這種路面上行駛時,它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.4倍。(g取10 m/s2)
(1)如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎,假設(shè)彎道的路面是水平的,其彎道的最小半徑是多少?
(2)如果高速公路上設(shè)計了圓弧拱橋作立交橋,要使汽車能夠安全通過圓弧拱橋,這個圓弧拱橋的半徑至少是多少?
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