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一滑块以一定的初速度从一固定斜面的底端向上冲,到斜面上某一点后返回底端,斜面粗糙.滑块运动过程中加速度与时间关系图像如右图所示.下列四幅图像分别表示滑块运动过程中位移x、速度v、动能Ek和重力势能Ep(以斜面底端为参考平面)随时间变化的关系图像,其中正确的是( )

A. B. C. D.

D

【解析】

试题分析:滑块冲上斜面到沿斜面下滑底端的过程,先匀减速后匀加速,上滑过程,下滑过程,所以两段均为开口向下的抛物线(或者从x t图线的斜率,由过程可知:速度先减小后增大,所以斜率先减小后增大小)。所以A错误;因为有摩擦,所以机械能有损失,回到底端的速度必小于v0,所以B错误;因为动能,即有上滑过程,下滑过程有,上滑到最高点的动能为0,所以C错误;重力势能Ep=mgh,所以重力势能先增加后减小,即D正确。

考点:本题考查动能定理

练习册系列答案
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(18分)如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t变化的电压u,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。

(1)试求带电粒子能够射出电场时的最大电压和对应的射出速度大小。

(2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值。

(3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。

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(10分)某研究性学习小组用图示装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:

①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;

②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;

③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作.测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;

④画出v t图像

请根据实验,回答如下问题:

(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v0,当地的重力加速度为g.则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为 .(用v0、g和t表示)

(2)实验测得的数据如下表:

实验次数

1

2

3

4

5

6

h(cm)

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

t ( s )

0.069[

0.119

0.159

0.195

0. 226

0.255

v ( m/s )

1.45

1.68

1.89

2.05

2.21

2.35

请在坐标纸上画出v t图像.

(3)根据v t图像,可以求得当地重力加速度g= m/s2,试管夹到光电门1的距离约为 cm.(以上结果均保留两位有效数字)

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竖直悬挂的弹簧振子下端装有记录笔,在竖直面内放置记录纸.当振子上下振动时,以水平向左速度v=10m/s匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下记录的痕迹,建立坐标系,测得的数据如图所示,求振子振动的振幅和频率.

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(8分)某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻.

A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5 V,内阻约几欧姆

B.直流电压表V1、V2,量程均为3 V,内阻约为3 kΩ

C.定值电阻R0未知

D.滑动变阻器R,最大阻值Rm

E.导线和开关

(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图

图乙 图甲

(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0= (用U10、U20、Rm表示)

(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1 U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a ,则两节干电池的总电动势E= ,总内阻r = (用k、a、R0表示).

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(9分)如图所示,AB为倾角的粗糙斜面轨道,通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接,质量为的小球乙静止在水平轨道上,质量为的小球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰。若,且轨道足够长,要使两球能发生第二次碰撞,求乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围。(

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(14分)甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。质点甲做初速度为零,加速度大小为的匀加速直线运动。质点乙做初速度为,加速度大小为的匀减速直线运动至速度减为零保持静止。甲、乙两质点在运动过程中的位置x—速度v图象如图所示,虚线与对应的坐标轴垂直。

(1)在x—v图象中,图线a表示质点 (填“甲”或“乙”)的运动,质点乙的初速度v0=

(2)求质点甲、乙的加速度大小

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如图所示,a、b两颗质量相同的人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球作匀速圆周运动,则:     

A.卫星a的周期大于卫星b的周期

B.卫星a的动能大于卫星b的动能

C.卫星a的势能大于卫星b的势能

D.卫星a的加速度小于卫星b的加速度

 


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如图所示,光滑水平面上有一质量M = 4.0 kg的带有圆弧轨道的平板车,车的上表面是一段长L = 1.5 m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R = 0.25 m 的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点相切.现将一质量m = 1.0 kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g = 10 m/s2,求:

   (1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小.

   (2)小物块与车最终相对静止时,它距点的距离.

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