題目列表(包括答案和解析)
(8分)如圖, “驗(yàn)證變力做功的動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置放置在水平桌面上,兩塊磁鐵分別安裝于力傳感器和小車對(duì)應(yīng)位置,且同性磁極相對(duì),兩擋光片寬均為1cm。
(1)讓小車向力傳感器方向運(yùn)動(dòng),擋光片a經(jīng)過(guò)光電門(mén)傳感器時(shí)測(cè)得此時(shí)小車速度v0,同時(shí)觸發(fā)力傳感器以及位移傳感器工作,磁力對(duì)小車做??? 功(選填“正”或“負(fù)”),擋光片b(a、b間距為5cm)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)再次測(cè)得此時(shí)小車的速度vt,同時(shí)(實(shí)際有一定延時(shí))觸發(fā)傳感器停止工作。
(2)計(jì)算機(jī)上顯示出F-s圖像,圖像中的??????? 即為此過(guò)程變力做功W。
(3)某同學(xué)測(cè)得小車及車上傳感器、磁鐵等總質(zhì)量m=0.180kg,v0=0.341m/s,vt=0.301m/s,則小車動(dòng)能的變化量ΔEk=??????? J(保留兩位有效數(shù)字),他選取如右圖所示的選擇區(qū)域后,計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算出變力做功W,發(fā)現(xiàn)W與ΔEk相差較大,其主要原因是??????? 。
一、單項(xiàng)選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分
題 號(hào)
1
2
3
4
5
答 案
D
D
B
C
A
二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分.每題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,錯(cuò)選或不答的得0分.
題 號(hào)
6
7
8
9
答 案
AC
AD
ABC
CD
三、簡(jiǎn)答題:本題分必做題(第10、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計(jì)42分.請(qǐng)將解答填在答題卡相應(yīng)的位置.
10、⑴ ab ⑵ 變大 ⑶4.4
11、 a~m′ 3kg 1.5 kg
12.選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑.如都作答則按A、B兩小題評(píng)分.)
A. (選修模塊3-3) (12分)
⑴CD ⑵低 1/2 ⑶0.07Kg
B. (選修模塊3-4) (12分)
⑴圖略 0.245τ2 9.47 ⑵BC ⑶200m 53°
C. (選修模塊3-5) (12分)
⑴AD ⑵①BD ②
四、計(jì)算題:本題共3小題,共47分.解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要文字說(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,答案中須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位.
13.(1)由動(dòng)能定理,得
qU=mv02-0 ……① ∴v0=……… ②
(2)粒子從A1點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了四分之一周期后從B點(diǎn)出磁場(chǎng),軌跡圓心為O1,速度方向改變了900,∵AC=0.6R,∴O點(diǎn)到A1O1距離為0.8R,
△OO1A≌△OO1B,∠A1O1O=∠BO1O=450,軌跡半徑
r=0.6R+0.8R=1.4R……………③
由牛頓定律,得
qv0B = mv02/r……………④ ∴B = …………⑤
(3)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
t1 = = ……………⑥
在AA1之間做勻速直線運(yùn)動(dòng),時(shí)間為
t2 = = ……………⑦
在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),時(shí)間為
t3= ==………………-⑧
粒子從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到出磁場(chǎng)過(guò)程的總時(shí)間
t = t1+t2+t3 = + +
14.(1)本題要求小球停在O點(diǎn)或O點(diǎn)左方,必有:
即: 此為μ的上限
設(shè)小球到達(dá)左方最遠(yuǎn)點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為,因最后停止點(diǎn)不能越過(guò)O點(diǎn),滿足:
……………………………②
因B為最遠(yuǎn)點(diǎn)有:
………………………②
得:
代入(1)得:
令:
得:
由此中知μ的取值范圍為:
(2)要讓小球在左方最遠(yuǎn)點(diǎn)B處停處,則必有:
……………………………③
由②③得
15.(1)釋放小球A前,物體B處于平衡狀態(tài),
得 故彈簧被拉長(zhǎng)了
(2)小球從桿頂端運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程,由動(dòng)能定理:
①
其中
而
物體B下降的高度 ②
由此可知,此時(shí)彈簧被壓縮了
再以A、B和彈簧為系統(tǒng),由機(jī)械能守恒:
③
對(duì)小球進(jìn)行速度分解可知,小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)物體B的速度 ④
由①②③④聯(lián)立可得:
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