【题目】(题文)在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等,以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是( )
A. 根据速度定义式,当Δt非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义采用了极限法
B. 在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体采用了等效替代的方法
C. 加速度的定义式为,采用的是比值定义法
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
【答案】B
【解析】
当时间非常小时,我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即称之为瞬时速度,采用的是极限思维法;质点是实际物体在一定条件下的科学抽象,是采用了建立理想化的物理模型的方法;明确加速度的定义,知道加速度与速度和时间无关;微元法是把一个过程分割为很多小的过程,继而相加求解的方法.
为研究某一时刻或某一位置时的速度,我们采用了取时间非常小,即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度,即采用了极限思维法,故A正确;在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法,是采用了建立理想化的物理模型的方法,故B错误;加速度的定义式为,a与速度变化量以及时间无关,采用的是比值定义法,故C正确;在探究匀变速运动的位移公式时,采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动,即采用了微元法;故D正确;本题选错误的,故选B。
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【题目】如图所示,电动机牵引一根原来静止的、长L为1 m、质量m为0.1 kg的导体棒MN上升,导体棒的电阻R为1 Ω,架在竖直放置的框架上,它们处于磁感应强度B为1 T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直.当导体棒上升h=3.8 m时,获得稳定的速度,导体棒上产生的热量为2 J,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A,电动机内阻r为1 Ω,不计框架电阻及一切摩擦,求:(g取10 m/s2)
(1)棒能达到的稳定速度;
(2)棒从静止至达到稳定速度所需要的时间.
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【题目】(12分)如图,水平地面上的矩形箱子内有一倾角为的固定斜面,斜面上放一质量为m的光滑球。静止时,箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动,然后改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止,经过的总路程为s,运动过程中的最大速度为v。
(1)求箱子加速阶段的加速度大小a'。
(2)若a>g tan,求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。
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【题目】一物体以6m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2s,物体仍向上滑行,速度大小为1m/s,若增大木板倾角,仍使物体以6m/s的速度从底端向上滑行,经过2s,物体向下滑行,其速度大小变为1m/s.以沿木板向上为正方向,用a1、a2分别表示物体在前后两种情况下的加速度,则以下选项正确的是( )
A. a1=﹣2.5m/s2,a2=﹣2.5m/s2
B. a1=﹣3.5m/s2,a2=﹣3.5m/s2
C. a1=﹣2.5m/s2,a2=﹣3.5m/s2
D. a1=3.5m/s2,a2=﹣3.5m/s2
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【题目】登山运动中,小张用100 min由宿营地X爬到山顶Y.在山道上通过的路程是2400 m,相对于X升高了1200 m,如图所示.
(1)求小张由X运动到Y总的位移的大小;
(2)求小张爬山的平均速度的大小;
(3)他的朋友小李从Z点爬山,比小张晚20 min开始,平均速率为0.5 m/s,还比小张早20 min到达山顶,问小李由Z爬到Y共通过了多少路程?
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【题目】如图甲所示,一个光滑的水平平台,平台右边固定一个半径为1.28m,底端开口的光滑竖直圆形轨道,紧挨平台右侧有一个长木板C静置在光滑的水平面上,木板上表面和平台等高。有两个可视为质点、质量分别为和的滑块A和B,在平台上分别以速度和向右运动,且>,在进入圆形轨道前,两滑块相碰。
(1)请应用牛顿运动定律推导出A和B碰撞过程中动量守恒定律的表达式,要求说明推导过程中每步的根据,以及式中各符号和最后结果中各项的意义。
(2)如果滑块A和B碰撞结束后,搬走A,B恰好通过竖直圆形轨道后滑上长木板C,B与C间动摩擦因数为0.2.老质量均为1kg,则C板的长度满足什么条件,B才不会从C上掉下来?
(3)如果C板足够长,B以(2)中条件滑上C的同时,对C施加一个如图乙随时间变化的力(向右为正方向,3s末撤销该力),求B最终在C上滑过的距离?
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【题目】一物体以6m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2s,物体仍向上滑行,速度大小为1m/s,若增大木板倾角,仍使物体以6m/s的速度从底端向上滑行,经过2s,物体向下滑行,其速度大小变为1m/s.以沿木板向上为正方向,用a1、a2分别表示物体在前后两种情况下的加速度,则以下选项正确的是( )
A. a1=﹣2.5m/s2,a2=﹣2.5m/s2
B. a1=﹣3.5m/s2,a2=﹣3.5m/s2
C. a1=﹣2.5m/s2,a2=﹣3.5m/s2
D. a1=3.5m/s2,a2=﹣3.5m/s2
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【题目】如图所示,有一倾斜光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨间距L=0.5m,电阻不计,在两导轨间接有R=3Ω的电阻。在导轨中间加一垂直轨道平面向上的宽度为d=0.4m的匀强磁场,B=4T.一质量为m=0.08kg,电阻为r=2Ω的导体棒从距磁场上边缘d=0.4m处由静止释放,运动过程中始终与导轨保持垂直且接触良好,取g=10m/s2.求:
(1)导体棒进入磁场上边缘的速度v;
(2)导体棒通过磁场区域的过程中,通过导体棒的电量q;
(3)要使导体棒匀速通过磁场区域,可垂直导体棒施加一沿斜面方向的外力F,试分析该力的大小和方向。
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【题目】如图所示,匀强磁场垂直于竖直平面向外,磁感应强度大小为B0=0.5T,在竖直平面内有一金属导轨框架ABCD,AB、CD边与BC边的夹角均为53°。BC边水平,长L=0.8m,电阻R=4Ω,其余两边电阻不计。现有长也为L=0.8m、电阻不计的金属棒,在外力作用下从紧贴导轨BC处以某一初速度v0沿框架竖直向上运动,运动过程中金属棒与导轨接触良好,且BC边消耗的电功率保持P=0.16W不变,sin53°=0.8,cos53°=0.6,则下列说法中正确的是( )
A. 该过程中金属棒做匀速直线运动
B. 金属棒的初速度v0=2m/s
C. 金属棒向上运动0.2m时的速度为v=4m/s
D. 金属棒向上运动0.2m的过程中,BC中产生的焦耳热Q=0.013J
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