【題目】用如圖甲所示裝置來驗證動量守恒定律,質(zhì)量為mA的鋼球A用細線懸掛于O點,質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上,使懸線在A球釋放前伸直,O點到A球球心的距離為L,且線與豎直線夾角為α,A球釋放后擺到最低點時恰與B球正碰,碰撞后,A球把輕質(zhì)指示針OC推移到與豎直線夾角β處,B球落到地面上,地面上鋪有一張蓋有復寫紙的白紙D,保持α角度不變,多次重復上述實驗,白紙上記錄到多個B球的落點。圖中S是B球初始位置到B球平均落點的水平距離。
(1)圖乙為B球的落地點,用____________(填使用的工具名稱)確定B球的平均落地點,碰撞后B球的水平射程應取為____________ cm ;
(2)用題中所給的物理量表示碰撞后A球碰撞前后的速度分別為:vA= _______; _______;
(3)用題中所給的物理量表示碰撞后B球碰撞前后的速度為:vB= ________________;
(4)用題中所給的物理量表示需要驗證的動量守恒表達式:_______________。
【答案】圓規(guī) 64.8
【解析】
(1)用盡量小的圓把落地點圈起來,圓心即為平均落地點,則用圓軌來確定B球的平均落地點,碰撞后B球的水平射程應取為64.8cm;
(2)小球從A處下擺過程只有重力做功,機械能守恒,由機械能守恒定律得:mAgL(1-cosα)=mAvA2-0,解得:vA=;小球A與小球B碰撞后繼續(xù)運動,在A碰后到達最左端過程中,機械能再次守恒,由機械能守恒定律得:-mAgL(1-cosβ)=0-mAvA′2,解得vA′=;
(3)碰前小球B靜止,則PB=0;碰撞后B球做平拋運動,水平方向:S=vB′t,豎直方向H=gt2,解得vB′=S,則碰后B球的動量PB′=mBvB′=mBS;
(4)由動量守恒定律可知,實驗需要驗證的表達式為:
mA=mA+mBS;
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【題目】如圖所示,一長L=16m的水平傳送帶,以v=10m/s的速率勻速順時針轉(zhuǎn)動。將一質(zhì)量為m=1kg的物塊無初速度地輕放在傳送帶左端,物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5(取g=10m/s2)求
(1)物塊在傳送帶上從左端運動到右端的時間。
(2)若該傳送帶裝成與水平地面成θ=37°傾角,以同樣的速率順時針轉(zhuǎn)動。將該物塊無初速度地放上傳送帶頂端,分析并求出物體從傳送帶上端運動到下端的時間。
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【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,采用圖所示的裝置.
(1)本實驗應用的科學方法是______
A.建立理想模型的方法 B.控制變量法 C. 等效替代法 D.類比法
(2)某同學測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示:(小車質(zhì)量保持不變)
F/N | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
a/m·s-2 | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.40 | 0.51 |
①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標圖上作出a-F圖象_______.
②圖線不過原點的原因可能是____________________.
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【題目】為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,現(xiàn)提供如圖1所示實驗裝置.請思考探究思路并回答下列問題:
(1)目前實驗室用的打點計時器有電磁打點計時器和電火花計時器兩種,它們所接電源均為頻率為 的 電源,所以都是每隔_______s打一個點.但前者所接交流電壓為4-6V,后者所接交流電壓為220V.
(2)實驗中用鉤碼的重力G=mg的大小作為小車(質(zhì)量為M)所受拉力F的大小,能夠?qū)崿F(xiàn)這一設(shè)想的前提條件是 ;
(3)實驗中,圖2是打出的一條紙帶,A、B、C、D、E為五個相鄰的計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點之間有四個計時點沒有標出(電源頻率為50Hz),有關(guān)數(shù)據(jù)如上圖所示,則打C點時小車的速度大小= m/s ,小車的加速度大小a=m/s2, (結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示是某同學做探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗時已接通電源正要釋放紙帶時的情況。請你指出該同學的五個差錯。
①電源_________________________________________;
②打點計時器位置_______________________________;
③滑輪位置_____________________________________;
④小車位置_____________________________________;
⑤長木板_____________________________________。
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【題目】硅光電池已廣泛應用于人造衛(wèi)星和燈塔、高速公路“電子眼”等設(shè)施;其原理如圖1所示,a、b是硅光電池的兩個電極,P、N是兩塊硅半導體,P、N可在E區(qū)形成勻強電場,P的上表面鍍有一層膜,當光照射時,P內(nèi)產(chǎn)生的自由電子經(jīng)E區(qū)電場加速后到達半導體N,從而產(chǎn)生電動勢。以下說法中正確的是( )
A. a電極為電池的正極
B. 電源內(nèi)部的電流方向由P指向N
C. E區(qū)勻強電場的方向由P指向N
D. 硅光電池是一種把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
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【題目】修正帶是中學生必備的學習用具,其結(jié)構(gòu)如圖所示,包括上下蓋座、大小齒輪、壓嘴座等部件,大小齒輪分別嵌合于大小軸孔中,大小齒輪相互吶合,且大小齒輪的半徑之比為2:1,點分別位于大小齒輪的邊緣,點位于大齒輪的半徑中點,當紙帶勻速走動時,關(guān)于三點相對各自轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動方向、線速度,角速度和向心加速度,下列說法正確的是
A. 點的轉(zhuǎn)動方向相同
B. 點的線速度大小之比為2:1
C. 點的角速度大小之比為2:1
D. 點的向心加速度大小之比為4:1
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【題目】如圖甲,兩水平金屬板間距為d,板長為L,板間電場強度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻,質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線水平射入兩板間,0~時間內(nèi)微粒勻速運動,T時刻微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出,微粒運動過程中未與金屬板接觸,重力加速度的大小為g。
求:(1)粒子飛出電場時的速度大小和粒子在電場中運動的時間。
(2)時刻粒子的速度和粒子飛進到飛出電場力對粒子做的功。
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【題目】正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按照圖甲所示的方式連接,R=10 Ω,交流電壓表的示數(shù)是10 V。圖乙是交變電源輸出電壓u隨時間t變化的圖象。則( )
A. 通過R的電流iR隨時間t變化的規(guī)律是 iR=cos(100πt) A
B. 通過R的電流iR隨時間t變化的規(guī)律是iR=cos(50πt) A
C. R兩端的電壓uR隨時間t變化的規(guī)律是uR=10cos(100πt) V
D. R兩端的電壓uR隨時間t變化的規(guī)律是uR=5cos(50πt) V
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