【题目】一质量为m的烟花弹获得动能E后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E,且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短,重力加速度大小为g,不计空气阻力和火药的质量,求
(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间;
(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度
【答案】(1) ;(2)
【解析】本题主要考查机械能、匀变速直线运动规律、动量守恒定律、能量守恒定律及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识解决实际问题的的能力。
(1)设烟花弹上升的初速度为,由题给条件有
①
设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为,由运动学公式有
②
联立①②式得
③
(2)设爆炸时烟花弹距地面的高度为,由机械能守恒定律有
④
火药爆炸后,烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动,设炸后瞬间其速度分别为和。由题给条件和动量守恒定律有
⑤
⑥
由⑥式知,烟花弹两部分的速度方向相反,向上运动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为,由机械能守恒定律有
⑦
联立④⑤⑥⑦式得,烟花弹上部分距地面的最大高度为
⑧
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【题目】如图所示,在两根平行长直导线中,通以同方向、同强度的电流,导线框ABCD和两导线在同一平面内,导线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速运动。在运动过程中,导线框中感应电流的方向
A. 沿ABCD方向不变
B. 沿ADCB方向不变
C. 由ABCD方向变成ADCB方向
D. 由ADCB方向变成ABCD方向
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【题目】用如图所示装置做“验证动能定理”的实验。为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力,以下操作必要的是__________。
A.在未挂钩码时,将木板的右端垫高以平衡摩擦力
B.在悬挂钩码后,将木板的右端垫高以平衡摩擦力
C.调节木板左端定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行
D.所加钩码的质量尽量大一些
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【题目】一根轻质细绳一端缠绕在一半径为R的圆盘边缘,另一端与一放在水平面上的物体相连.如图所示,圆盘在电动机的带动下以角速度ω顺时针匀速转动,此过程中物体沿水平面向右移动,则在绳子变为竖直之前
A. 物体沿水平面加速运动,速度始终小于ωR
B. 物体沿水平面加速运动,速度始终大于ωR
C. 物体沿水平面减速运动,速度始终大于ωR
D. 物体沿水平面减速运动,速度始终小于ωR
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【题目】如图(a),一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘:一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。现要测量图(a)中弹簧的劲度系数,当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm;当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图(b)所示,其读数为_______cm。当地的重力加速度大小为9.80 m/s2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字)。
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【题目】如图所示是氢原子四个能级的示意图,当氢原子从高能级向低能级跃迁时会辐射一定频率的光子,以下说法不正确的是
A. 一个处于n=3能级的氢原子,自发跃迁时最多能辐射出三种不同频率的光子
B. 根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子动能增大
C. n=4能级的氢原子自发跃迁时,辐射光子的能量最大为12.75eV
D. 用能量为11.0eV的电子轰击基态氢原子能使其跃迁到更高能级
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【题目】如图所示,质量为4 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为1 kg的物体B用细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压,现将细线剪断,则剪断后瞬间,下列结果正确的是(g取)
A. A加速度的大小为零
B. B加速度的大小为
C. 弹簧的弹力大小为40 N
D. A、B间相互作用力的大小为8 N
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【题目】某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表,他所选用的器材有:灵敏电流表(待改装),学生电源(电动势为E,内阻不计),滑动变阻器,单刀双掷开关,导线若干,导热性能良好的防水材料,标准温度计,PTC热敏电阻Rt。(PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为,,)。设计电路图如图所示,并按如下步骤进行操作
(1)按电路图连接好实验器材。
(2)将滑动变阻器滑片P滑到 端(填“a”或“b”),单刀双掷开关S掷于 端(填“c”或“d”),调节滑片P使电流表 ,并在以后的操作中保持滑片P位置不动,设此时电路总电阻为R,断开电路。
(3)容器中倒入适量开水,观察标准温度计,每当标准温度计示数下降5℃,就将开关S置于d端,并记录此时的温度t和对应的电流表的示数I,然后断开开关。请根据温度表的设计原理和电路图,写出电流与温度的关系式(用题目中给定的符号)I= 。
(4)根据对应温度记录的电流表示数,重新刻制电流表的表盘,改装成温度表。根据改装原理,此温度表表盘刻度线的特点是:低温刻度在 侧(填“左”或“右”),刻度线分布是否均匀? (填“是”或“否”)。
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【题目】如图所示,一平直的传送带以速率v = 2 m/s匀速运行,把一工件从A处运送到B处,A、B相距d = 10 m,工件与传送带间的动摩擦因数μ = 0.1。若从A处把工件轻轻放到传送带上,那么经过多长时间能被传送到B处?
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