【题目】如图所示,质量为mB=1kg的物块B通过轻弹簧和质量为mc=1kg的物块C相连并竖直放置在水平地面上,系统处于静止状态,弹簧的压缩量为x0=0.1m,另一质量为mA=1kg的物块A从距平衡位置也为x0处由静止释放,A、B相碰后立即粘合为一个整体,并以相同的速度向下运动。已知三个物块均可视为质点,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度g=10m/s2,空气阻力可忽略不计。求:
(1)A、B相碰后的瞬间,整体共同速度v的大小;
(2)A、B相碰后,整体以a=5m/s2的加速度向下加速运动时,地面对物块C的支持力FN;
(3)若要A、B碰后物块C能够离开地面,物块A由静止释放位置距物块B的高度最小值h多大。
【答案】(1) (2)
,方向竖直向上(3)
【解析】试题分析:根据动能定理求出A与B碰撞前的速度,结合动量守恒定律求出碰撞后瞬间整体的共同速度大小;对AB整体分析,根据牛顿第二定律求出弹簧的弹力,再对C分析,根据平衡求出地面对物块C的支持力大小;抓住初状态弹簧弹性势能等于末状态弹性势能,根据动能定理、动量守恒以及能量守恒定律求出物块A由静止释放位置距物块B的高度最小值。
(1)对A应用动能定理
A与B碰撞粘合动量守恒
代入数据解得
(2)A与B整体应用牛顿第二定律
对受力分析得
,方向竖直向上
(3)
碰后C恰好能离开地面弹簧伸长量也为x0,初态弹簧弹性势能等于末态弹簧弹性势能
据能量守恒
解得
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【题目】如图所示,AB是倾角θ=37°的粗糙直轨道,BCD是光滑圈弧轨道,AB恰好在B点与圆轨相切,E点、D点分别是轨道的最低点和最高点,圆轨半径R=4m。现将质量为m=5kg的小物体从直轨道上的P点由静止释放,最终它将在圆轨上往复运动。已知P点与圆轨圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列有关说法正确的是
A. 物体从释放到最终做往复运动,在AB轨道通过的总路程为25m
B. 物体从释放到最终做往复运动,物体克服摩擦力做功为160J.
C. 最终做往复运动时,物体对轨道最低点E压力大小为70N
D. 要使物体能顺利到达圆弧轨道最高点D,释放点距离E点高度差为8m
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【题目】在“研究平抛物体运动”的实验中(如图1),通过描点画出平抛小球的运动轨迹.
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有______.
A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图3中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______
(3)图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm,A、B两点水平间距△x为40.0cm.则平抛小球的初速度v0为_____m/s,若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的速度vC为_____m/s(结果保留两位有效数字,g取10m/s2).
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【题目】如图所示,匀强磁场的边界为直角三角形abc,一束带正电的相同粒子以不同的速度v沿bc从b点射入磁场,不计粒子的重力,关于粒子在磁场中的运动情况下列说法中正确的是( )
A. 入射速度越大的粒子,其运动时间越长
B. 入射速度越大的粒子,其运动轨迹越长
C. 从ab边出射的粒子的运动时间都相等
D. 从ac边出射的粒子的运动时间都相等
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【题目】用如图1所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材:
待测电源(电动势约3V,内阻约2Ω),保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干.
实验主要步骤:
(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;
(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;
(ⅲ)在图2中,以U为纵坐标,I为横坐标,做U﹣I图线(U、I都用国际单位);
(ⅳ)求出U﹣I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.
回答下列问题:
(1)电压表最好选用_____;电流表最好选用_____.
A.电压表(0~3V,内阻约15kΩ)
B.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(0~200mA,内阻约2Ω)
D.电流表(0~30mA,内阻约2Ω)
(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大.两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_____.
A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱
B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱
C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱
(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=_____,r=_____,代入数值可得E和r的测量值.
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【题目】在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从同一位置上滚下,在一k*s#5^u张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一k*s#5^u系列位置,如图中a、b、c、d所示。
B.安装器材,注意斜槽____________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
⑴ 完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。
⑵ 上述实验步骤的合理顺序是_______。
⑶ 已知图中小方格的边长L=1.60cm,则小球平抛的初速度为v0=__________(用L、g表示),其值是_____ m/s。(取g=10m/s2,结果保留两位有效数字 )
⑷ 小球从平抛初位置O点到a点的时间是___________s。(取g=10m/s2)
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【题目】一个粗细均匀总电阻为R的矩形金属线框MNPQ,如图,MN的长度是NP的2倍,NP长度为L,有一宽度为2L、大小为B垂直纸面向里的匀强磁场,自MN边进入磁场开始线框以v匀速穿过磁场区域,则PQ两端的电势差UPQ随时间的关系图线为
A. B.
C.
D.
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【题目】通过实验测量某电池的内阻,提供的器材如下:
A.待测电源E(内阻r待测)
B.标准电源E0(电动势E0略大于E,内阻不计)
C.灵敏电流计G(量程±30μA)
D.电阻箱(0-99999.9Ω)
E.电阻箱(0-99.99Ω)
F.均匀金属电阻丝
G.滑动触头(可沿电阻丝滑动,并通过点触方式与电阻丝连接)
H.其它:刻度尺,开关、导线若干
主要实验步骤如下:
a.按图(甲)连接好电路,然后测量出电阻丝接入电路部分两端点A、B间的距离L0:
b.将两电阻箱调至一定的阻值,闭合开关S1、S2,将滑动触头P与金属电阻丝试触,根据灵敏电流计G指针偏转方向调整P点位置,并调整电阻箱R'的阻值,反复调节,直到G表指针不发生偏转,测出此时的AP长度L,并记下电阻箱R的阻值:
c.改变电阻箱R的阻值,重复步骤b,记录下多组R及对应的L值。
请回到以下问题:
(1)当G表的示数为零时,AP两端电压与电阻箱R两端电压UR相等,则UR=__________(用L、L0、E0表示):
(2)步骤b中,在反复调整使得G表指针不发生偏转过程中,电阻箱R'的阻值应该逐渐调__________(选填“大“或“小”);
(3)利用记录的多组R、L数据,作出图像如图(乙)所示。测得该图线的斜率为k,纵轴的截距为b,待测电源E的内阻rx=__________:
(4)实验中,电阻箱R应选用___________(选填序号“D”“或“E);
(5)本实验中若标准电池的内阻不可忽略,则待测电池内阻的测量结果将__________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
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【题目】如图所示,某均匀介质中有两列简谐横波A和B同时沿x轴正方向传播足够长的时间,在t=0时刻两列波的波峰正好在x=0处重合,则下列说法中正确的是_________
A.t=0时刻x=0处质点的振动位移为40cm
B.两列波的频率之比为fA︰fB=2︰1
C.t=0时刻一定存在振动位移为-30cm的质点
D.t=0时刻x轴正半轴上到原点最近的另一波峰重合处的横坐标为x=7.5m
E.t=0时刻x轴正半轴上到原点最近的波谷重合处的横坐标为x=7.5m
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