題目列表(包括答案和解析)
(18分)如圖所示,一個帶有1/4圓弧的粗糙滑板A,總質(zhì)量為mA=3kg,其圓弧部分與水平部分相切于P,水平部分PQ長為L=3.75m.開始時A靜止在光滑水平面上,有一質(zhì)量為mB=2kg的小木塊B從滑板A的右端以水平初速度v0=5m/s滑上A,小木塊B與滑板A之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.15,小木塊B滑到滑板A的左端并沿著圓弧部分上滑一段弧長后返回最終停止在滑板A上。
(1)求A、B相對靜止時的速度大。
(2)若B最終停在A的水平部分上的R點,P、R相距1m,求B在圓弧上運動過程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能;
(3)若圓弧部分光滑,且除v0不確定外其他條件不變,討論小木塊B在整個運動過程中,是否有可能在某段時間里相對地面向右運動?如不可能,說明理由;如可能,試求出B既能向右滑動、又不滑離木板A的v0取值范圍。(取g=10m/s2,結(jié)果可以保留根號)
(18分)如圖,粗糙斜面與光滑水平面通過光滑小圓弧平滑連接,斜面傾角θ=37°。A、B是兩個質(zhì)量均為m=l kg的小滑塊(可看作質(zhì)點),B的左端連接一輕質(zhì)彈簧。若滑塊A在斜面上受 到F=4 N,方向垂直斜面向下的恒力作用時,恰能沿斜面勻速下滑。現(xiàn)撤去F,讓滑塊A從斜面上距斜面底端L=1m處由靜止開始下滑。(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。)
(1)求滑塊A與斜面間的動摩擦因數(shù);
(2)求滑塊A到達(dá)斜面底端時的速度大;
(3)滑塊A與彈簧接觸后粘連在一起,求此后彈簧的最大彈性勢能。
(18分)某學(xué)牛在做《研究平拋運動的實驗》中,忘記小球(做平拋運動的起點位置O,他只得到如圖所示的一段軌跡,建立圖示坐標(biāo)系 (其中、軸方向準(zhǔn)確),則
(1)① 該物體做平拋運動的初速度為 m/s。
② 判斷O點 (填“是”或“否”)為小球的拋出點?在坐標(biāo)系中,小球的拋出點的坐標(biāo)是 。
(2)某課題研究小組,收集了數(shù)碼相機、手機等用舊了的各種類型的電池,并從廢舊收音機上拆下的電阻、電容、電感線圈,F(xiàn)從這些材料中選取兩個待測元件,一是電阻(約為2),二是手機中常用的鋰電池(電動勢E標(biāo)稱值為3 7V,允許最大放電電流為100mA)。在操作臺上還準(zhǔn)備了如下實驗器材:
A.電壓表V(量程4V,電阻Rv約為4.0)
B.電流表A1(量程100mA,電阻RAl約為50)
C.電流表A2(量程2mA,電阻RA2約為50)
D.滑動變阻器R1(0~20,額定電流1A)
E.電阻箱尺R2(0~999 .9,最小分度值0. l)
F.開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干
① 為了測定電阻的阻值,小組的一位成員,設(shè)計了如圖所示的電路原理圖并選取了相應(yīng)的器材(電源用待測的鋰電池),其設(shè)計或器材選取中有不妥之處,你認(rèn)為應(yīng)該怎樣調(diào)整? 。
② 在實際操作過程中,發(fā)現(xiàn)滑動變阻器R1電流表A1、A2已損壞,請用余下的器材測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r。
Ⅰ.請你在方框中畫出實驗電路圖(標(biāo)注所用器材符號)
Ⅱ.為了便于分析,一般采用線性圖象處理數(shù)據(jù),請寫出與線性圖象對應(yīng)的相關(guān)物理量間的函數(shù)關(guān)系式 。
(18分)
(1)某班同學(xué)在做“練習(xí)使用多用電表”的實驗。
①某同學(xué)用多用電表的歐姆擋測量電阻的阻值,當(dāng)選擇開關(guān)置于歐姆擋“×100”的位置時,多用電表指針示數(shù)如圖1所示,此被測電阻的阻值約為 Ω。
②某同學(xué)按如圖2所示的電路圖連接元件后,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)A、B燈都不亮。該同學(xué)用多用電表的歐姆擋檢查電路的故障。檢查前,應(yīng)將開關(guān)S 。(選填“閉合”或“斷開”)
③若②中同學(xué)檢查結(jié)果如表所示,由此可以確定
A.燈A斷路
B.燈B斷路
C.燈A、B都斷路
D.、間導(dǎo)線斷路
(2)某同學(xué)采用如圖3所示的裝置驗證規(guī)律:“物體質(zhì)量一定,其加速度與所受合力成正比”。
.按圖3把實驗器材安裝好,不掛配重,反復(fù)移動墊木直到小車做勻速直線運動;
.把細(xì)線系在小車上并繞過定滑輪懸掛配重,接通電源,放開小車,打點計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點,取下紙帶,在紙帶上寫上編號;
.保持小車的質(zhì)量M不變,多次改變配重的質(zhì)量,再重復(fù)步驟;
.算出每條紙帶對應(yīng)的加速度的值;
.用縱坐標(biāo)表示加速度,橫坐標(biāo)表示配重受的重力;(作為小車受到的合力F),作出圖象。
①在步驟中,該同學(xué)是采用圖象來求加速度的。圖4為實驗中打出的一條紙帶的一部分,紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的3個計數(shù)點,依次為B、C、D,相鄰計數(shù)點之間還有4個計時點沒有標(biāo)出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。打點計時器打C點時,小車的速度為 m/s;
②其余各點的速度都標(biāo)在了v坐標(biāo)系中,如圖5所示。時,打點計時器恰好打B點。請你將①中所得結(jié)果標(biāo)在圖5所示的坐標(biāo)系中,并作出小車運動的圖線;利用圖線求出小車此次運動的加速度 m/s2;
③最終該同學(xué)所得小車運動的圖線如圖6所示,從圖中我們看出圖線是一條經(jīng)過原點的直線。根據(jù)圖線可以確定下列說法中不正確的是
A.本實驗中小車質(zhì)量一定時,其加速度與所受合力成正比
B.小車的加速度可能大于重力加速度
C.可以確定小車的質(zhì)量約為0.50kg
D.實驗中配重的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
(18分)
示波管是示波器的核心部分,它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成,如圖14甲所示。電子槍具有釋放電子并使電子聚集成束以及加速的作用;偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn);電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C,質(zhì)量=0.91×10kg,電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計,不考慮相對論效應(yīng)。
(1)電子槍的三級加速可簡化為如圖14乙所示的加速電場,若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計,要使電子被加速后的動能達(dá)到16×10J,求加速電壓為多大;
(2)電子被加速后進入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),若只考慮電子沿Y(豎直)方向的偏轉(zhuǎn)情況,偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以簡化為如圖14丙所示的偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電極的極板長=4.0cm,兩板間距離=1.0cm,極板右端與熒光屏的距離=18cm,當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時,如果電子進入偏轉(zhuǎn)電場的初速度,求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長度;
(3)如圖14甲所示,電子槍中燈絲用來加熱陰極,使陰極發(fā)射電子?刂茤艠O的電勢比陰極的電勢低,調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓,可控制通過柵極電子的數(shù)量,F(xiàn)要使打在熒光屏上電子的數(shù)量增加,應(yīng)如何調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓。
電子槍中、和三個陽極除了對電子加速外,還共同完成對電子的聚焦作用,其中聚焦電場可簡化為如圖14丁所示的電場,圖中的虛線是該電場的等勢線。請簡要說明聚焦電場如何實現(xiàn)對電子的聚焦作用。
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