由動(dòng)能定理得:. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

(動(dòng)能定理的應(yīng)用)如圖所示，豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成，AB恰與圓弧CD在C點(diǎn)相切，軌道固定在水平面上．一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道的A端以初動(dòng)能E沖上水平軌道AB，沿著軌道運(yùn)動(dòng)，由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點(diǎn)．已知水平軌道AB長(zhǎng)為L．求：

(1)小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

(2)為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道，圓弧軌道的半徑R至少是多大？

(3)若圓弧軌道的半徑R取第(2)問計(jì)算出的最小值，增大小物塊的初動(dòng)能，使得小物塊沖上軌道后可以達(dá)到最大高度是1.5R處，試求物塊的初動(dòng)能并分析物塊能否停在水平軌道上．如果能，將停在何處？如果不能，將以多大速度離開水平軌道？

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“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W0 。當(dāng)用4條、6條、8條-------完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次--------實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車的功記為2W0、3W0、4W0-------每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。

（1） 關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是：

A、 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用直流電源供電，電壓4—6V

B、 實(shí)驗(yàn)中使用的若干跟橡皮筋的原長(zhǎng)可以不相等

C、 每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出

D、 利用每次測(cè)出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W—vm 、W—vm2、W—vm3、W2—vm、W3—vm------的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系

（2）如上圖給出了某次在正確操作的情況下打出的紙帶，從中截取了測(cè)量物體最大速度所用的一段紙帶，測(cè)得O點(diǎn)到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別為OA=5.65cm 、OB=7.12cm 、OC=8.78cm 、OD=10.44cm 、OE=12.09cm 已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s ，則小車獲得的最大速度vm=       m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

 

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“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W0。當(dāng)用4條、6條、8條-------完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次--------實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車的功記為2W0、3W0、4W0-------每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。

（1） 關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是：
A、 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用直流電源供電，電壓4—6V
B、 實(shí)驗(yàn)中使用的若干跟橡皮筋的原長(zhǎng)可以不相等
C、 每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出
D、 利用每次測(cè)出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W—vm 、W—vm2、W—vm3、W2—vm、W3—vm------的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系

（2）如上圖給出了某次在正確操作的情況下打出的紙帶，從中截取了測(cè)量物體最大速度所用的一段紙帶，測(cè)得O點(diǎn)到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別為OA="5.65cm" 、OB="7.12cm" 、OC="8.78cm" 、OD="10.44cm" 、OE="12.09cm" 已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s ，則小車獲得的最大速度vm=      m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W0。當(dāng)用4條、6條、8條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為2W0、3W0、4W0……，每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是

A．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小。

B．當(dāng)小車速度達(dá)到最大時(shí)，橡皮筋處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處

C．應(yīng)選擇紙帶上點(diǎn)距均勻的一段計(jì)算小車的最大速度

D．應(yīng)選擇紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的一段計(jì)算小車的最大速度。

（2）某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器（用來測(cè)量物體每次通過Q點(diǎn)的速度）。在剛開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，有位同學(xué)提出，不需要測(cè)出物體質(zhì)量，只要測(cè)出物體初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的讀數(shù)就行了，大家經(jīng)過討論采納了該同學(xué)的建議。

①請(qǐng)你簡(jiǎn)要說明為什么不需要測(cè)出物體的質(zhì)量？

②讓小球分別從不同高度無初速釋放，測(cè)出物體初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4……，讀出小球每次通過Q點(diǎn)的速度v1、v2、v3、v4、……，并繪制了如圖乙所示的L-v圖象。若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系，他們下一步應(yīng)怎么做？

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“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W0。當(dāng)用4條、6條、8條-------完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次--------實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車的功記為2W0、3W0、4W0-------每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。

（1） 關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是：
A、 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用直流電源供電，電壓4—6V
B、 實(shí)驗(yàn)中使用的若干跟橡皮筋的原長(zhǎng)可以不相等
C、 每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出
D、 利用每次測(cè)出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W—vm 、W—vm2、W—vm3、W2—vm、W3—vm------的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系

（2）如上圖給出了某次在正確操作的情況下打出的紙帶，從中截取了測(cè)量物體最大速度所用的一段紙帶，測(cè)得O點(diǎn)到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別為OA="5.65cm" 、OB="7.12cm" 、OC="8.78cm" 、OD="10.44cm" 、OE="12.09cm" 已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s ，則小車獲得的最大速度vm=      m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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第Ⅰ卷  選擇題(共31分)

一、單項(xiàng)選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。

題號(hào)

1

2

3

4

5

答案

C

D

A

B

B

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)正確選項(xiàng)。全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。

題號(hào)

6

7

8

9

答案

ACD

BD

CD

BD

第Ⅱ卷（非選擇題  共89分）

三、實(shí)驗(yàn)題（22分）

10. （1）（4分）

（2）①見下圖（2分） ②T=或（2分）  ③1.22~1.30（2分）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11． (1)    CD    （3分）

 

（2）(每小題3分)①R = 300-0.4F      ②600     ③不均勻

 

四、計(jì)算題：本題共5小題，共67分，

12．（12分）（1）λ=2m,  （2分）     （2分）

（2）S=4.5×4A=90cm （3分）     y=0（2分）

 

(3)(cm)  （3分）

13． （12分）

（1）因?yàn)?sub>

 所以w(3分）

       （2）                     （1分）

       又因，  （ 2分）

        所以                （2分）

           （2分）

                          （2分）

14．（12分）

甲同學(xué)的錯(cuò)誤原因：認(rèn)為物體速度為零時(shí)，一定處于平衡狀態(tài)，或者認(rèn)為偏角最大的是平衡位置。                                           （2分）

 乙同學(xué)的錯(cuò)誤原因：將安培力表示導(dǎo)致F做功出錯(cuò)。（2分）

正解如下：銅棒向外偏轉(zhuǎn)過程中，導(dǎo)線拉力不做功，如圖丙所示。

F做功為：

重力做功為：

由動(dòng)能定理：，             （6分）

得                              （2分）

15. （15分） 

(1) 油滴負(fù)電荷                              （2分）

    (2)油滴受三個(gè)力作用(見下圖)，從Ｐ到Ｏ沿直線運(yùn)動(dòng)必為勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)油滴質(zhì)量為m：

 由平衡條件有         （1分）

     得    （2分）

(3)進(jìn)入第一象限，電場(chǎng)力和重力相等，知油滴先作勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入y≥h的區(qū)域后作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，路徑如圖,最后從x軸上的Ｎ點(diǎn)離開第一象限．（2分）

由Ｏ→Ａ勻速運(yùn)動(dòng)位移為知運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

    （1分）

由幾何關(guān)系和圓周運(yùn)動(dòng)的周期關(guān)系式知由Ａ→Ｃ的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

                             （1分）

    由對(duì)稱性知從Ｃ→Ｎ的時(shí)間

在第一象限運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間  （2分）

由在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有　     

   解得得到軌道半徑                           （1分）

    圖中的    （2分）

    即離開第一象限處（Ｎ點(diǎn)）的坐標(biāo)為（4.0m,0）          （1分）

 

16．（16分）

（1）設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則金屬棒最大速度時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)                                   （1分）

回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流                            （1分）

金屬棒棒所受安培力                                 （1分）

cd棒所受合外力為零時(shí)，下滑的速度達(dá)到最大，則

                                                       （1分）

由以上四式解得                                （1分）

（2）設(shè)電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q，整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱為Q總，則

                                          （3分）

                                                          （1分）

解得                                   （1分）

（3）金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a，由牛頓第二定律有

                   解得                       （2分）

由磁通量不變                    （3分）

                                （1分）

 

 

 

 


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