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【題目】(10分)如圖,在注滿水的游泳池的池底有一點光源A,它到池邊的水平距離為3.0 m。從點光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角,水的折射率為。
(i)求池內的水深;
(ii)一救生員坐在離池邊不遠處的高凳上,他的眼睛到地面的高度為2.0 m。當他看到正前下方的點光源A時,他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45°。求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結果保留1位有效數(shù)字)。
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【題目】如圖甲所示,質量為M=0.5kg的木板靜止在光滑水平面上,質量為m=1kg的物塊以初速度v0=4m/s滑上木板的左端,物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,在物塊滑上木板的同時,給木板施加一個水平向右的恒力F。當恒力F取某一值時,物塊在木板上相對于木板滑動的路程為s,給木板施加不同大小的恒力F,得到的關系如圖乙所示,其中AB與橫軸平行,且AB段的縱坐標為1m-1。將物塊視為質點,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g=10m/s2。
(1)若恒力F=0,則物塊會從木板的右端滑下,求物塊在木板上滑行的時間是多少?
(2)圖乙中BC為直線段,求該段恒力F的取值范圍及函數(shù)關系式。
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【題目】如圖所示,OA為一遵循胡克定律的彈性輕繩,其一端固定于天花板上的O點,另一端與靜止在動摩擦因數(shù)恒定的水平地面上的滑塊A相連。當繩處于豎直位置時,滑塊A對地面有壓力作用。B為緊挨繩的一光滑水平小釘,它到天花板的距離BO等于彈性繩的自然長度,F(xiàn)用一水平力F作用于A,使之向右緩慢地做直線運動,則在運動過程中( )
A. 地面對A的支持力FN逐漸增大
B. 地面對A的摩擦力F1保持不變
C. 地面對A的支持力FN逐漸減小
D. 水平拉力F逐漸增大
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【題目】如圖,玻璃球冠的折射率為,其底面鍍銀,底面的半徑是球半徑的倍;在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內,有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點,該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點。求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角。
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【題目】某一旅游景區(qū),建有一山坡滑草運動項目.該山坡可看成傾角θ=30°的斜面,一名游客連同滑草裝置總質量m=80kg,他從靜止開始勻加速下滑,在時間t=5 s內沿斜面滑下的位移x=25m.(不計空氣阻力,取g=10m/s2)問:
(1)游客連同滑草裝置在下滑過程中加速度為多大?
(2)游客連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力為多大?
(3)滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大?
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【題目】如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個質量為m的圓環(huán),圓環(huán)與豎直放置的輕質彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點,彈簧處于原長h。讓圓環(huán)沿桿由靜止下滑,滑到桿的底端時圓環(huán)速度為零。則在圓環(huán)下滑過程中( )
A.圓環(huán)重力的瞬時功率一直不斷增大,到底端時才變?yōu)榱?/span>
B.圓環(huán)、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒,彈簧的彈性勢能是先增大后減小
C.彈簧的彈性勢能變化了mgh
D.圓環(huán)速度最大時重力的瞬時功率也最大,彈簧的彈性勢能最大時圓環(huán)動能也最大
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【題目】利用圖甲所示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時,需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某同學利用實驗得到的紙帶,設計了以下四種測量方案:
A.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過v=gt計算出瞬時速度v.
B.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=計算出瞬時速度v.
C.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過h=計算出高度h.
D.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v.
(1)以上方案中只有一種正確,正確的是 。
(2)設重物質量為m、打點計時器的打點周期為T、重力加速度為g。圖乙是實驗得到的一條紙帶,A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點。根據(jù)測得的s1、s2、s3、s4寫出重錘由B點到D點勢能減少量的表達式__________,動能增加量的表達式____________。
(3)在實驗中發(fā)現(xiàn),重物減小的重力勢能總是大于重物動能的增加,其原因主要是 。
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【題目】如圖,半徑為R的半球形玻璃體置于水平桌面上,半球的上表面水平,球面與桌面相切于A點。一細束單色光經球心O從空氣中攝入玻璃體內(入射面即紙面),入射角為45°,出射光線射在桌面上B點處。測得AB之間的距離為,F(xiàn)將入射光束在紙面內向左平移,求射入玻璃體的光線在球面上恰好發(fā)生全反射時,光束在上表面的入射點到O點的距離。不考慮光線在玻璃體內的多次反射。
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【題目】由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質中向左、右傳播。波源振動的頻率為20 Hz,波速為16 m/s。已知介質中P、Q兩質點位于波源S的兩側,且P、Q和S的平衡位置在一條直線上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 m,P、Q開始振動后,下列判斷正確的是_____。(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分;每選錯1個扣3分,最低得分為0分)
A.P、Q兩質點運動的方向始終相同
B.P、Q兩質點運動的方向始終相反
C.當S恰好通過平衡位置時,P、Q兩點也正好通過平衡位置
D.當S恰好通過平衡位置向上運動時,P在波峰
E.當S恰好通過平衡位置向下運動時,Q在波峰
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【題目】如圖小圓柱由一根不可伸長的輕繩拴住,輕繩另一端固定,在懸點O安裝一個拉力傳感器,將輕繩拉至水平后由靜止釋放。在最低點附近放置一組光電門,測出小圓柱運動到最低點的擋光時間Δt,測出小圓柱的直徑d,重力加速度為g。
(1)由以上數(shù)據(jù)可得小圓柱體擺到最低點時的速度大小為 。
(2)測出懸點到圓柱重心的距離L,由傳感器可測出繩子上的拉力F,則要驗證小圓柱在最低點的向心力公式還需要測量的物理量是________________(用文字和字母表示)。若等式F=___________成立,則可驗證小圓柱在最低點的向心力公式。
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