【題目】如圖所示,兩塊平行金屬板豎直放置,兩板間的電勢差U=1.5×103V(僅在兩板間有電場),現(xiàn)將一質(zhì)量m=1×10﹣2kg、電荷量q=4×10﹣5C的帶電小球從兩板的左上方距兩板上端的高度h=20cm的地方以初速度v0=4m/s水平拋出,小球恰好從左板的上邊緣進入電場,在兩板間沿直線運動,從右板的下邊緣飛出電場,求:
(1)金屬板的長度L.
(2)小球飛出電場時的動能Ek .
【答案】
(1)解:小球未進電場前做平拋運動,則小球到達左板上邊緣時的豎直分速度:
設(shè)小球此時速度方向與豎直方向之間的夾角為θ,則:
小球在電場中沿直線運動,所受合力方向與運動方向相同,設(shè)板間距為d,
則:tanθ=
L=
答:金屬板的長度L=0.15m.
(2)解:根據(jù)動能定理得:
進入電場前:mgh=
電場中運動過程:
解得 Ek=0.175J
答:小球飛出電場時的動能Ek=0.175J.
【解析】(1)平拋運動可以將曲線運動分解成直線運動,利用速度的夾角公式求解。
(2)求動能可以利用兩次動能定理 ,一次在進入電場之前,一次為進入電場之后可求解。
【考點精析】通過靈活運用平拋運動和動能定理的理解,掌握特點:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動;運動規(guī)律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動;動能定理的表達式是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運動的情況;功和動能都是標量,不能利用矢量法則分解,故動能定理無分量式即可以解答此題.
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【題目】在某公園建有一山坡滑草運動項目,該山坡可看成傾角θ=37°的斜面,一名游客連同滑草裝置總質(zhì)量m=80kg,他從靜止開始從頂端勻加速下滑,裝置與草之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,山坡長x=64m.(不計空氣阻力,取g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8)問:
(1)游客連同滑草裝置在下滑過程中加速度為多大?
(2)滑到底端時的速度及所用時間?
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【題目】一勻強電場的方向平行于xOy平面,平面內(nèi)a、b、c三點的位置如圖所示,三點的電勢分別為8V、14V、20V。下列說法正確的是
A. 電場強度的大小為2.5V/cm
B. 坐標原點處的電勢為3V
C. 電子在a點的電勢能比在b點的低6eV
D. 電子從b點運動到c點,電場力做功為6eV
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【題目】直流電路如圖所示,在滑動變阻器的滑片P向右移動時,下述說法正確的是的( )
A.電壓表的示數(shù)減小
B.電源的效率增大
C.電源的內(nèi)部損耗功率減小
D.電源的輸出功率一定先增大后減小
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【題目】如圖所示,已知電源電動勢E=20V,內(nèi)阻r=lΩ,當接入固定電阻R=4Ω時,電路中標有“3V,6W”的燈泡L和內(nèi)阻RD=0.5Ω的小型直流電動機D都恰能正常工作.試求:
(1)電路中的電流大;
(2)電動機的額定電壓.
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【題目】物體A 、B運動的x t圖像如圖所示,由此可知( )
A. 兩物體由兩一位置開始運動,但A 比B遲3s開始運動
B. 從第3s末起,兩物體同方向運動,且vA > vB
C. 在5s內(nèi)兩物體的位移相同,5s末A 、B相遇
D. 5s內(nèi)A 、B的平均速度相等
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【題目】如圖甲所示,質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上,t=0時刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點,然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后再下落,如此反復(fù),通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測出這一過程彈簧彈力F隨時間t的變化圖象如圖乙所示,則( 。
A. t1時刻小球速度最大
B. t2至t3時間內(nèi),小球速度一直增大
C. t3時刻小球處于超重狀態(tài)
D. t2至t3時間內(nèi),小球速度先增大后減小
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【題目】某組同學計劃用如圖甲所示的實驗裝置,探究加速度a與合外力F及小車質(zhì)量M之間的定量關(guān)系.
(1)為了平衡小車在運動過程中受到的阻力,必須使木板傾斜恰當?shù)慕嵌?/span>θ,若小車和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ,則tanθ______μ(選填“>”、“<”或“=”).
(2)實驗得到如圖乙所示的紙帶.O點為小車運動起始時刻所打的點,選取時間間隔為0.1s的相鄰計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G,小車的加速度大小為_________m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).
(3)在處理實驗數(shù)據(jù)時,用m表示砝碼和托盤的總質(zhì)量,用M表示小車的質(zhì)量,用g表示當?shù)氐闹亓铀俣龋粲?/span>m、M和g表述小車的加速度,則測量值為_________,理論值為_________.
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【題目】為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系,一同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計)
(1)實驗時,一定要進行的操作是__________。
A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力
C.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)
D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶
E.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M
(2)該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶(兩相鄰計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出),已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為__________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標,加速度為縱坐標,畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫坐標的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為_____。
A.2tanθ B. C.k D.
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