【题目】内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为的轻杆,一端固定有质量为m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙,将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点,如图所示
由静止释放后
A. 下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能
B. 下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能
C. 杆从左向右滑时,甲球无法下滑到凹槽的最低点
D. 杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点
【答案】ACD
【解析】
甲与乙两小球系统,重力势能和动能相互转化,系统机械能守恒;还可以将甲与乙当作一个整体,找出重心,机械能也守恒.
甲与乙两个物体构成的系统只有重力做功,机械能守恒,故甲减小的机械能一定等于乙增加的机械能,故A正确;甲与乙两个物体系统机械能守恒,甲球减小的重力势能转化为乙的势能和动能以及甲的动能,故B错误;若甲球沿凹槽下滑到槽的最低点,乙则到达与圆心等高处,但由于乙的质量比甲大,造成机械能增加了,明显违背了机械能守恒定律,故甲球不可能到凹槽的最低点,故C正确;由于机械能守恒,故动能减为零时,势能应该不变,故杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点,故D正确;故选ACD。
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【题目】为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。关于该实验,下列说法中正确的有( )
A. 两球的质量应相等
B. 两球应同时落地
C. 应改变装置的高度,多次实验
D. 实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
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【题目】如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M,长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处,在杆的中点C处栓一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物M,C点与O点距离为l,现在杆的另一端用カ,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置,此过程中下列说法正确的是( )
A. 重物M做匀速直线运动
B. 重物M做匀变速直线运动
C. 重物M的最大速度是ωl
D. 重物M的速度先増大后減小
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【题目】某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v,计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2,然后进行比较,如果两者相等或近似相等,即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题:
(1)关于上述实验,下列说法中正确的是________.
A.重物最好选择密度较小的木块
B.重物的质量可以不测量
C.实验中应先接通电源,后释放纸带
D.可以利用公式v=来求解瞬时速度
(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带,纸带上的O点是起始点,选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点,并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm.已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电,重物的质量为0.5 kg,则从计时器打下点O到打下点D的过程中,重物减小的重力势能ΔEp=________ J;重物增加的动能ΔEk=________ J,两者不完全相等的原因可能是________________.(重力加速度g取9.8 m/s2,计算结果保留三位有效数字)
(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v,以各计数点到A点的距离h′为横轴,v2为纵轴作出图象,如图丙所示,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是______________________________________________.
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【题目】一矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,矩形区域的左边界ad宽为L,现从ad中点O以一定的初速度垂直于磁场射入一带电粒子,方向与ad边夹角为α=30°,如图所示,已知粒子的电荷量为q,质量为m(重力不计).粒子恰能从b点且垂直于ab边射出磁场.
求:(1)粒子的电性及粒子在磁场中运动的时间t
(2)ab边的长度
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【题目】如图所示,一平行板电容器板长L=4cm,板间距离为d=3cm,倾斜放置,使板面与水平方向夹角α=37°,若两板间所加电压U=100V,一带电荷量q=3×10﹣10 C的负电荷以v0=0.5m/s的速度自A板左边缘水平进入电场,在电场中沿水平方向运动,并恰好从B板右边缘水平飞出,(g取10m/s2 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8)则
(1)带电粒子的质量为多少?
(2)带电粒子从电场中飞出时的速度为多少?
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【题目】(19分)某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为S。比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0,如题25图所示。设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g。
(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数;
(2)求在加速跑阶段球拍倾角随速度
变化的关系式;
(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v0,而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求β应满足的条件。
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【题目】如图所示,水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压,质量相同的两个电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场,两电荷恰好在板间某点相遇.不考虑电荷的重力、空气阻力和它们之间的相互作用,则下列说法正确的是( )
A. 电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同
B. 两电荷在电场中运动的加速度相等
C. 电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量
D. 从两电荷进入电场到两电荷相遇,电场力对电荷M做的功等于电场力对电荷N做的功
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【题目】D1、D2是两个完全相同的小灯泡,L是一个自感系数很大的线圈,其直流电阻与电阻R相同,如图所示。在电键K接通或断开时,两灯亮暗的情况为
A. K刚接通时,D2比D1暗,最后两灯亮度相同
B. K刚接通时,,D2、D1一样亮,最后比亮
C. K断开时,D1灯、D2灯都过一会儿才熄灭
D. K断开时,D1灯和D2灯都立即熄灭
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