A．g B．2 g C． g D．0 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（10分）．在游樂園坐過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)、刺激的游戲。游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示。斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道（圓心為O）相連，AB、EF分別與圓O相切于B、E點(diǎn)，C為軌道的最低點(diǎn)，斜軌AB傾角為37°。質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放，先后經(jīng)B、C、D、E到F點(diǎn)落入小框。（整個(gè)裝置的軌道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

 （1）小球在光滑斜軌AB上運(yùn)動(dòng)的過程中加速度的大�。�

 （2）要使小球在運(yùn)動(dòng)的全過程中不脫離軌道，A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少多高及在C點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Γ?/p>

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．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣?i>g＝9.80 m/s2，測得所用的重物的質(zhì)量為1.00 kg.實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶(如圖實(shí)－4－9所示)，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測量的點(diǎn)．經(jīng)測量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于________ J，動(dòng)能的增加量等于________J(取三位有效數(shù)字)．

【解析】：根據(jù)測量數(shù)據(jù)，重物從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)下落的高度h＝0.7776 m，故重力勢(shì)能減

少量

ΔEp＝mgh＝1.00×9.80×0.7776 J＝7.62 J

重物動(dòng)能的增加量ΔEk＝mvC2－mv02

根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，重物在O點(diǎn)的速度v0＝0，C點(diǎn)的速度vC等于重物從B點(diǎn)到D點(diǎn)這一

段時(shí)間Δt＝2× s內(nèi)的平均速度．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得

vC＝＝ m/s＝3.8875 m/s

重物的動(dòng)能增加量

ΔEk＝mvC2＝×1.00×3.88752 J＝7.56 J.

 

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．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣?i>g＝9.80 m/s2，測得所用的重物的質(zhì)量為1.00 kg.實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶(如圖實(shí)－4－9所示)，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測量的點(diǎn)．經(jīng)測量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于________ J，動(dòng)能的增加量等于________J(取三位有效數(shù)字)．

【解析】：根據(jù)測量數(shù)據(jù)，重物從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)下落的高度h＝0.7776 m，故重力勢(shì)能減

少量

ΔEp＝mgh＝1.00×9.80×0.7776 J＝7.62 J

重物動(dòng)能的增加量ΔEk＝mvC2－mv02

根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，重物在O點(diǎn)的速度v0＝0，C點(diǎn)的速度vC等于重物從B點(diǎn)到D點(diǎn)這一

段時(shí)間Δt＝2× s內(nèi)的平均速度．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得

vC＝＝ m/s＝3.8875 m/s

重物的動(dòng)能增加量

ΔEk＝mvC2＝×1.00×3.88752 J＝7.56 J.

 

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I．利用圖（a）實(shí)驗(yàn)可粗略測量人吹氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)．兩端開口的細(xì)玻璃管水平放置，管內(nèi)塞有潮濕小棉球，實(shí)驗(yàn)者從玻璃管的一端A吹氣，棉球從另一端B飛出，測得玻璃管內(nèi)部截面積S，距地面高度h，棉球質(zhì)量m，開始時(shí)的靜止位置與管口B的距離x，落地點(diǎn)C與管口B的水平距離l．然后多次改x，測出對(duì)應(yīng)l，畫l2-x關(guān)系圖線，如圖（b）所示，并由此得出相應(yīng)的斜k．精英家教網(wǎng)
（1）若不計(jì)棉球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力，根據(jù)以上測得的物理量可得，棉球從B端飛出的速 v0=
 
．
（2）假設(shè)實(shí)驗(yàn)者吹氣能保持玻璃管內(nèi)氣體壓強(qiáng)始終為恒定值．不計(jì)棉球與管壁的摩擦，重力加速g，大氣壓強(qiáng)p0均為已知，利用圖（b）中擬合直線的斜率k可得，管內(nèi)氣體壓強(qiáng)P=
 
．
（3）考慮到實(shí)驗(yàn)時(shí)棉球與管壁間有摩擦，則（2）中得到的P與實(shí)際壓強(qiáng)相比
 
（填偏大、偏�。�
II．用圖（c）所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R0起保護(hù)作用．除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：
（a）電流表（量程0.6A、3A）；
（b）電壓表（量程3V、15V）
（c）定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W）
（d）定值電阻（阻值10Ω，額定功率l0W）
（e）滑動(dòng)變阻器（陰值范圍0一l0Ω、額定電流2A）
（f）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0-100Ω、額定電流1A）
那么
（1）要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇O一
 
V，電流表的量程應(yīng)選擇O-
 
A；定值電阻應(yīng)選擇
 
（填代表符號(hào)），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇
 
（填代表符號(hào)）．
（2）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是
 
．

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I．利用圖（a）實(shí)驗(yàn)可粗略測量人吹氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)．兩端開口的細(xì)玻璃管水平放置，管內(nèi)塞有潮濕小棉球，實(shí)驗(yàn)者從玻璃管的一端A吹氣，棉球從另一端B飛出，測得玻璃管內(nèi)部截面積S，距地面高度h，棉球質(zhì)量m，開始時(shí)的靜止位置與管口B的距離x，落地點(diǎn)C與管口B的水平距離l．然后多次改x，測出對(duì)應(yīng)l，畫l2-x關(guān)系圖線，如圖（b）所示，并由此得出相應(yīng)的斜k．
精英家教網(wǎng)

（1）若不計(jì)棉球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力，根據(jù)以上測得的物理量可得，棉球從B端飛出的速 v0=______．
（2）假設(shè)實(shí)驗(yàn)者吹氣能保持玻璃管內(nèi)氣體壓強(qiáng)始終為恒定值．不計(jì)棉球與管壁的摩擦，重力加速g，大氣壓強(qiáng)p0均為已知，利用圖（b）中擬合直線的斜率k可得，管內(nèi)氣體壓強(qiáng)P=______．
（3）考慮到實(shí)驗(yàn)時(shí)棉球與管壁間有摩擦，則（2）中得到的P與實(shí)際壓強(qiáng)相比______（填偏大、偏�。�
II．用圖（c）所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R0起保護(hù)作用．除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：
（a）電流表（量程0.6A、3A）；
（b）電壓表（量程3V、15V）
（c）定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W）
（d）定值電阻（阻值10Ω，額定功率l0W）
（e）滑動(dòng)變阻器（陰值范圍0一l0Ω、額定電流2A）
（f）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0-100Ω、額定電流1A）
那么
（1）要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇O一______V，電流表的量程應(yīng)選擇O-______A；定值電阻應(yīng)選擇______（填代表符號(hào)），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇______（填代表符號(hào)）．
（2）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是______．

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一、選擇題

1.C    2.ABC   3.ABC   4.A   5.BD   6.ABD   7.AD   8.AB   9.D        

10.B   11.D     12.D

二.填空題

13.20.3           0.520

14.（1）0.72        （2）0.80     （3）偏小

15

16. 0.5        18.75

三.計(jì)算題

:17.對(duì)B而言,做減速運(yùn)動(dòng)則

由,vt=v0+at得:

tB=2s,

所以B運(yùn)動(dòng)2s后就靜止了.

得

sB=4m.

又因?yàn)锳、B相距7m,所以A追上B共走了

sA=7m+4m=11m,

由s=vt得

)

18.【解析】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析其受力情況：小球受重力、斜面支持力及洛倫茲力作用．沿斜面方向上，有mgsinθ＝ma

在垂直于斜面方向上，有FN+Ff洛＝mgcosθ

由Ff洛＝qυB，知Ff洛隨著小球運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大．當(dāng)Ff洛增大到使FN＝0時(shí)，小球?qū)⒚撾x斜面

此時(shí)Ff洛＝qυmB＝mgcosθ．

所以：υm＝，此即為小球在斜面上運(yùn)動(dòng)速度的最大值．

所以：小球在斜面上滑行的速度范圍是0≤υ≤

小球在斜面上勻加速運(yùn)動(dòng)的最大距離為s＝＝＝．

19.

 

 

 

 

 

(1)   對(duì)B有s=a1t2       ∴a1=

(2)   對(duì)B受力分析由牛頓第二定律的F-f=mB?a1⇒f=45N

∴              

∴vA=aA?t=4.5m/s

(3)   ∆S=SB-SA=5-aA?t2=0.5m

 

20

解:(1)小球由A→B過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：

                                                                     ①                                                                                 ②                   

小球在B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)向心力公式有；

                                                              ③                     

                                                                             

根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮〉扔谲壍缹?duì)小球的支持力,為3mg

(2)小球由B→C過程，

水平方向有：s=vB?t                                                         ④                       

豎直方向有：                                              ⑤                       

 解②④⑤得                             

 

 


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