題目列表(包括答案和解析)
某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”,如圖12,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器記錄小車通過A、B時(shí)的速度大小。小車中可以放置砝碼。
(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:
①測(cè)量________和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上另一端通過定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路;
②將小車停在C點(diǎn),__________,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時(shí)的速度。
③在小車中增加砝碼,或_______________,重復(fù)②的操作。
(2)表1是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù),其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和,|v22-v21| 是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量△E,F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力,W是F在A、B間所作的功。表格中△E3=__________,W3=________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) www.ks5u.com
(3)根據(jù)表1,請(qǐng)?jiān)趫D13中的方格紙上作出△E-W圖線。
表1 數(shù)據(jù)記錄表
次數(shù) | M/kg | |v22-v21| /(m/s)2 | △E/J | F/N | W/J |
1 | 0.500 | 0.760 | 0.190 | 0.400 | 0.200 |
2 | 0.500 | 1.65 | 0.413 | 0.840 | 0.420 |
3 | 0.500 | 2.40 | △E3 | 1.220 | W3 |
4 | 1.000 | 2.40 | 1.20 | 2.420 | 1.21 |
5 | 1.000 | 2.84 | 1.42 | 2.860 | 1.43 |
單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量( 以下簡(jiǎn)稱流量 )。由一種利用電磁原理測(cè)量非磁性導(dǎo)電液體(如自來水、啤酒等) 流量的裝置,稱為電磁流量計(jì)。它主要由將流量轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的傳感器和顯示儀表兩部分組成。傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示,圓筒形測(cè)量管內(nèi)壁絕緣,其上裝有一對(duì)電極和c,a、c間的距離等于測(cè)量管內(nèi)徑D,測(cè)量管的軸線與a、c的連接方向以及通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向三者間兩兩相互垂直。當(dāng)導(dǎo)電液體流過測(cè)量管時(shí),在電極a、c的間出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E,并通過與電極連接的儀表顯示出液體流量Q。設(shè)磁場(chǎng)均勻恒定,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。
(1)已知,設(shè)液體在測(cè)量管內(nèi)各處流速相同,試求E的大。取3.0);
(2)一新建供水站安裝了電磁流量計(jì),在向外供水時(shí)流量本應(yīng)顯示為正值。但實(shí)際顯示卻為負(fù)值。經(jīng)檢查,原因是誤將測(cè)量管接反了,既液體由測(cè)量管出水口流入,從如水口流出。因?yàn)橐鸭訅撼錆M管道。不便再將測(cè)量管拆下重裝,www.ks5u.com請(qǐng)你提出使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎档暮?jiǎn)便方法;
(3)顯示儀表相當(dāng)于傳感器的負(fù)載電阻,其阻值記為R,a、c間導(dǎo)電液體的電阻r隨液體電阻率的變化而變化,從而會(huì)影響顯示儀表的示數(shù)。試以E、R、r為參量,給出電極a、c間輸出電壓U的表達(dá)式,并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對(duì)顯示儀表示數(shù)的影響。
英國(guó)科學(xué)家瑞利于1871年證明:一束光穿過大氣距離后,其強(qiáng)度從下降為的公式為,其中叫做吸收系數(shù),式中為光的頻率,為光速,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,個(gè)/厘米,。定義,叫做衰減長(zhǎng)度,它表示光經(jīng)過距離后其強(qiáng)度降低到原來的。根據(jù)以上信息,結(jié)合所學(xué)只是可以判斷www.ks5u.com
A.可見光中衰減最厲害的是紅光 B.可見光中衰減最厲害的是紫光
C.可見光中衰減最厲害的是黃綠光 D.不同顏色的光衰減程序基本相同
如圖所示http://www.ks5u.com,半徑為R的半球支撐面頂部有一小孔. 質(zhì)量分別為m1和m2的兩只小球(視為質(zhì)點(diǎn)),通過一根穿過半球頂部小孔的細(xì)線www.ks5u.com相連,不計(jì)所有摩擦. 請(qǐng)你分析
m2小球靜止在球面上時(shí),其平衡位置與半球面的球心連線跟水平方向的夾角為θ,則m1、m2、θ和R之間應(yīng)滿足什么關(guān)系;
若m2小球靜止于θ=45°處,現(xiàn)將其沿半球面稍稍向下移動(dòng)一些,則釋放后m2能否回到原來位置?請(qǐng)作簡(jiǎn)析。
(本題14分)兩百多年來,自行車作為一種便捷的交通工具,已經(jīng)融入人們的社會(huì)生活之中,騎自行車出行,不僅可以減輕城市交通壓力和減少汽車尾氣污染,而且還可以作為一項(xiàng)很好的健身運(yùn)動(dòng)。
右圖為一種早期的自行車,這種不帶鏈條傳動(dòng)的自行車前輪的直徑很大,這樣的設(shè)計(jì)在當(dāng)時(shí)主要是為了( )
A.提高速度www.ks5u.com
B.提高穩(wěn)定性www.ks5u.com
C.騎行方便
D.減小阻力
自行車的設(shè)計(jì)蘊(yùn)含了許多物理知識(shí),利用所學(xué)知識(shí)完成下表
自行車的設(shè)計(jì) | 目的(從物理知識(shí)角度) |
車架用鋁合金、鈦合金代替鋼架 | 減輕車重 |
車胎變寬 | |
自行車后輪外胎上的花紋 |
小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后,設(shè)計(jì)了一個(gè)課題,名稱為:快速測(cè)量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是:通過計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行,他得到如下的數(shù)據(jù):www.ks5u.com在時(shí)間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為N,那么腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度= ;要推算自行車的騎行速度,還需要測(cè)量的物理量有 ;自行車騎行速度的計(jì)算公式v= 。
與普通自行車相比,電動(dòng)自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動(dòng)自行車的部分技術(shù)參數(shù)。
在額定輸出功率不變的情況下,質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛,所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當(dāng)此電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí),牽引力為 N,當(dāng)車速為2m/s時(shí),其加速度為 m/s2(g=10m/s2)。
規(guī)格 | 后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī) | ||
車型 | 14電動(dòng)自行車 | 額定輸出功率 | 200W |
整車質(zhì)量 | 40Kg | 額定電壓 | 48V |
最大載重 | 120 Kg | 額定電流 | 4.5A |
以自行車代替汽車出行,可以減少我們現(xiàn)代生活中留下的“磁足跡”,積極應(yīng)對(duì)全球氣候變暖的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我們的各種行為留下的“磁足跡”可以用直觀的“磁足跡計(jì)數(shù)器”進(jìn)行估算。比如:www.ks5u.com
開車的二氧化碳排放量(Kg)=汽油消耗升數(shù)×2.2 |
設(shè)騎車代替開車出行100Km,可以節(jié)約9L,則可以減排的二氧化碳越( )
A.100Kg
B.20Kg
C.9 Kg
D.2.2 Kg
1.C 2.A 3. BD 4.BD 5. B 6. BC 7.BD 8. A 9. B 10.AD
11.答案:(16分)
(1) (6分)(2)①a;(4分)②2547;5094;(各3分)
12. 解:
(1)由牛頓第二定律:
(4分)
(2)跳傘員最后勻速運(yùn)動(dòng): (3分)
(3)損失的機(jī)械能: (3分)
13.解答:彈性環(huán)下落到地面時(shí),速度大小為v1,由動(dòng)能定理得
Mgl-fl=Mv12/2 (3分)
解得v1=
彈性環(huán)反彈后被直棒刺卡住時(shí),與直棒速度相同,設(shè)為v2,由動(dòng)量守恒定律得
Mv1=(M+m)v2 (3分)
解得v2=
直棒能上升的最大高度為
H=v22/
14.(12分)
解:在電場(chǎng)中:加速度a=, ① 1分
運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=, ② 1分
偏出電場(chǎng)時(shí)的豎直分速度vy=at ③ 1分
速度偏向角tanθ=, ④ 1分
由以上各式,代入數(shù)據(jù)解得:
tanθ=1. ∴θ=45° ⑤ 1分
粒子射出電場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)速度大小v= ⑥ 2分
在磁場(chǎng)中:
向心力滿足qvB=m ⑦ 2分
∴r=由幾何關(guān)系得r ⑧ 1分
由以上各式,代人數(shù)據(jù)解得=10
評(píng)分參考:①、②、③、④、⑤、⑧各式均為1分,⑥、⑦、⑨式各2分;其他方法結(jié)果正確也給分。
15.解:(1)小球從開始自由下落到到達(dá)管口B的過程中機(jī)械能守恒,故有:
(2分)
到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為 (2分)
(2)設(shè)電場(chǎng)力的豎直分力為Fy、,水平分力為Fx,則Fy=mg(方向豎直向上).小球從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中,由動(dòng)能定理得: (1分)
小球從管口C處脫離圓管后,做類平拋運(yùn)動(dòng),由于其軌跡經(jīng)過A點(diǎn),有
(1分)
(1分)
聯(lián)立解得:Fx=mg
電場(chǎng)力的大小為: (1分)
(3)小球經(jīng)過管口C處時(shí),向心力由Fx和圓管的彈力N提供,設(shè)彈力N的方向向左,則
(2分)
解得:N=3mg(方向向左) (1分)
根據(jù)牛頓第三定律可知,小球經(jīng)過管口C處時(shí)對(duì)圓管的壓力為
,方向水平向右 (1分)
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