【题目】如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4cm.有一束由相同粒子组成的带电粒子流从两板中央平行于板射入,由于重力作用,粒子能落到下板上,已知粒子质量为m=2×10-6kg,电荷量q=1×10-8C,电容器的电容C=10-6F.不计带电粒子流之间的相互作用,求:
(1)为使第一个粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间,粒子入射速度v应为多大?
(2)以上述速度入射的带电粒子,最多能有多少个落到下极板上?(g取10m/s2)
【答案】(1)2.5m/s v 5m/s;(2)600个;
【解析】试题分析:(1)第一个粒子在极板间做平抛运动,即
水平位移:x=v0t…①
竖直位移:=at2,…②
由①、②解得:x=v0;
为使第一粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间,x必须满足≤x<L,
即:≤v0<L,解得:即:2.5m/s≤v0≤5m/s;
(2)设以上述速度入射的带电粒子,最多能有n个落到下极板上.则第(n+1)个粒子的加速度为a,
由牛顿运动定律得:
mg﹣qE=ma…③
其中E===…④
由③、④得:a=g﹣…⑤
第(n+1)粒子做匀变速曲线运动:
x=v0t=L,y=at2,
y=(g﹣)()2,
第(n+1)粒子不落到极板上,则y≤,
即:(g﹣)()2≤,
解得:n=600;
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【题目】从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度﹣时间图象如图所示.在0~t2时间内,下列说法中正确的是( )
A. Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不断减小
B. 在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远
C. t2时刻两物体相遇
D. Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
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【题目】下列说法中正确的是
A.伽利略的理想斜面实验证明了物体的运动不需要力来维持
B.形状规则的物体的重心在其几何中心
C.质量、长度和力的单位都是基本单位
D.速度大的物体不容易停下来,是因为物体的惯性大
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【题目】如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N.今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回若保持两极板间的电压不变,则( )
A. 把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回
B. 把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回
C. 把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
D. 把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
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【题目】质量m=20kg的物体,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动。0~2s内F与运动方向相反,2~4s内F与运动方向相同,物体的v-t图象如图所示。g取10m/s2,则( )
A. 拉力F的大小为100N
B. 物体在4s时拉力的瞬时功率大小为120W
C. 4s内拉力所做的功为480J
D. 4s内物体克服摩擦力做的功为320J
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【题目】“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示.让质量为m1的A小球从斜面上某处自由滚下与静止在支柱上质量为m2的B小球发生对心碰撞,则:
(1)两小球质量的关系应满足
A.m1=m2
B.m1>m2
C.m1<m2
D.没有限制
(2)实验必须满足的条件是
A.轨道末端的切线必须是水平的
B.斜槽轨道必须光滑
C.入射球m1每次必须从同一高度滚下
D.入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度.
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【题目】某同学用下面的方法做“探究功与速度变化的关系”的实验.将木板固定在水平的桌面上,在木板虚线PP′上钉两个钉子,木块上钉一个钉子,橡皮筋两端分别固定在木板的钉子上.现将木块拉至虚线OO′处,释放木块,设其前端到达PP′时速度为v,木块离开橡皮筋后滑行的距离为s.
(1)如果用一根橡皮筋将木块拉到OO′处,释放木块,橡皮筋对木块做的功为W,那么,当把三根相同的橡皮筋并起来将木块拉到OO′处,释放木块,橡皮筋对物体所做的功为;(图中两虚线间距离很小,摩擦不计)
(2)用1,2,3,4,5根橡皮筋分别对木块做功,测得木块离开橡皮筋后滑行的距离为s1 , s2 , s3 , s4 , s5 . 以橡皮筋对木块做的功W为纵坐标,以滑行的距离s为横坐标,作出W﹣s图象是过原点的直线,那么W与v的关系是 .
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【题目】某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次,得到了如图所示的三个落地处。
(1)请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置_____.
(2)已知:mA∶mB=2∶1,碰撞过程中动量守恒,则由图可以判断出Q是_____球的落地点,P′_____球的落地点。
(3)用题中字母写出动量守恒定律的表达式_____。
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