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如图所示,一根内壁光滑的直角三角形玻璃管子处于竖直平面内,倾斜角为θ=370,让两个小球分别从顶点A由静止开始出发,一个球沿AC滑下,到达C所用的时间为t1,另一个球竖直自由下落经过B到达C,所用的时间为t2,在转弯的B处有个极小的光滑圆弧,可确保小球转弯时无机械能损失,且转弯时间可以忽略不计.

问:
(1)通过计算论证,t1:t2的值;
(2)如果在AB中点处和BC中点处架设如图的同样的光滑细玻璃管,让小球从A静止开始运动,依次通过D、E、F后到达C点,用时t3,定性说明t3和t1、t2的大小关系.

解:(1)设三边分别为3a、4a、5a,由AC滑下有a=gsinθ=0.6g.

t1==
沿ABC滑下AB段有=3a得
t21=
v=gt21=
沿水平BC段有vt21=4a,得t22=

故可知t1:t2=1:1两球同时释放,同时到达C点.
(2)若球沿ADEF到C,则可知小球在竖直管中运动的时间是相同的,而沿DE运动时小球的速度比在BC中运动要小,故在水平管中运动时间延长沿ABC管的时间比沿ADEFC的时间要短一些,故t3>t2=t1
答:
(1)t1:t2=1:1.
(2)t3>t2=t1
分析:(1)根据牛顿第二定律求出小球沿AC下滑的加速度,由位移公式求出时间t1与AC长度的关系.沿ABC滑下过程在AB段小球做自由落体运动,BC段做匀速直线运动,分别求出两段时间与AB位移大小的关系,再求解t1:t2的值;
(2)若球沿ADEF到C,小球在竖直管中运动的时间是相同的,分析小球在DE运动时的速度比在BC中运动速度的关系,判断t3与t2、t1的关系.
点评:本题要学会用相同的量表示t2、t1.也可以通过作速度图象进行分析.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)理论联系实际是物理学科特点之一.以下给出的几组表述中,实际应用与相应的物理理论相符合的是
D
D

①干涉法检查平面的平整度应用了光双缝干涉原理
②伦琴射线管应用了光电效应原理
③光纤通信应用了光的折射原理
④光谱分析应用了原子光谱理论
⑤立体电影应用了光的偏振理论
A.①②B.②③C.③④D.④⑤
(2)如图1所示,将刻度尺直立在装满某种透明液体的宽口瓶中(液体未漏出),从刻度尺上A、B两点射出的光线AC和BC在C点被折射和反射后都沿直线CD传播,已知刻度尺上相邻两根长刻度线间的距离为1cm,刻度尺右边缘与宽口瓶右内壁间的距离d=2.5cm,由此可知,瓶内液体的折射率n=
1.2
1.2
(可保留根号).
(3)如图2所示,一横波的波源在坐标原点,x轴为波的传播方向,y轴为振动方向.当波源开始振动1s时,形成了如图所示的波形(波刚传到图中P点).试画出波传到Q点时OQ之间的波形.

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科目:高中物理 来源:2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷(江苏) 题型:综合题

A. (1)如题12A-1图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片,轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展面“划水”,推动转轮转动。离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是

A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量

B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身

C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高

D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量

(2)如题12A-2图所示,内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内,外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热,气体吸收热量Q后,体积由V1增大为V2。则在此过程中,气体分子平均动能_________(选填“增大”、“不变”或“减小”),气体内能变化了_____________。

(3)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅数据手册得知:油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-3.若100滴油酸的体积为1ml,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少?(取NA=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为,结果保留一位有效数字)

B. (1)如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是

 

(A)同时被照亮

(B)A先被照亮

(C)C先被照亮

(D)无法判断

(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质,若反向光线与折射光线垂直,则入射角为__________。真空中的光速为c ,则光在该介质中的传播速度为________________ .

(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为m的物块,将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T。

C. (1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是

(2)按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0),电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为γ的光子被电离后,电子速度大小为___________(普朗克常量为h ).

(3)有些核反应过程是吸收能量的。例如在中,核反应吸收的能量,在该核反应中,X表示什么粒子?X粒子以动能EK轰击静止的,若EK=Q,则该核反应能否发生?请简要说明理由。

 

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科目:高中物理 来源:2008年江苏省高考物理模拟试卷(二)(解析版) 题型:解答题

(1)理论联系实际是物理学科特点之一.以下给出的几组表述中,实际应用与相应的物理理论相符合的是______
①干涉法检查平面的平整度应用了光双缝干涉原理
②伦琴射线管应用了光电效应原理
③光纤通信应用了光的折射原理
④光谱分析应用了原子光谱理论
⑤立体电影应用了光的偏振理论
A.①②B.②③C.③④D.④⑤
(2)如图1所示,将刻度尺直立在装满某种透明液体的宽口瓶中(液体未漏出),从刻度尺上A、B两点射出的光线AC和BC在C点被折射和反射后都沿直线CD传播,已知刻度尺上相邻两根长刻度线间的距离为1cm,刻度尺右边缘与宽口瓶右内壁间的距离d=2.5cm,由此可知,瓶内液体的折射率n=______(可保留根号).
(3)如图2所示,一横波的波源在坐标原点,x轴为波的传播方向,y轴为振动方向.当波源开始振动1s时,形成了如图所示的波形(波刚传到图中P点).试画出波传到Q点时OQ之间的波形.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

A.(1)如题12A-1图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片,轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展面“划水”,推动转轮转动。离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是

A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量

B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身

C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高

D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量

(2)如题12A-2图所示,内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内,外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热,气体吸收热量Q后,体积由V1增大为V2。则在此过程中,气体分子平均动能_________(选填“增大”、“不变”或“减小”),气体内能变化了_____________。

(3)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅数据手册得知:油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-3.若100滴油酸的体积为1ml,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少?(取NA=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为,结果保留一位有效数字)

B.(1)如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是

 

(A)同时被照亮

(B)A先被照亮

(C)C先被照亮

(D)无法判断

(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质,若反向光线与折射光线垂直,则入射角为__________。真空中的光速为c ,则光在该介质中的传播速度为________________ .

(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为m的物块,将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T。

C.(1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是

(2)按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0),电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为γ的光子被电离后,电子速度大小为___________(普朗克常量为h ).

(3)有些核反应过程是吸收能量的。例如在中,核反应吸收的能量,在该核反应中,X表示什么粒子?X粒子以动能EK轰击静止的,若EK=Q,则该核反应能否发生?请简要说明理由。

 

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