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【题目】某学习小组做探究合力的功和物体速度变化关系的实验如图,图中小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时橡皮筋对小车 做的功记为W.当用2条、3……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.

(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、交流电源和 _______

(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是______

A.橡皮筋处于原长状态

B.橡皮筋仍处于伸长状态

C.小车在两个铁钉的连线处

D.小车已过两个铁钉的连线

(3)分析打点计时器打出的纸带,分别求出小车每次获得的最大速度v1v2v3(作出W-v图象,则下列符合实际的图象是________.

A. B. C. D.

【答案】刻度尺 B D

【解析】

1[1] 探究橡皮筋做功与小车的动能变化的关系,则小车的速度根据纸带上所打的点,通过测量位移,求平均速度来代替瞬时速度,因此必须要有刻度尺

2[2] 木板水平放置时,小车受到橡皮筋的拉力和滑动摩擦力作用,由牛顿第二定律:,随着橡皮筋形变量的减小,可知小车先做加速度减小的加速运动,当橡皮筋的拉力与小车受到的摩擦力大小相等时,小车的速度最大,此时橡皮筋仍处于伸长状态,之后开始减速运动;所以B正确。

3[3] 根据可知,故Wv图象为二次函数,由数学知可得D正确。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,在坐标系xOy平面内,y轴的左侧有一个速度选择器,其中电场强度为E,磁感应强度为B0.粒子源不断地释放出沿x轴正方向运动,质量均为m、电量均为+q、速度大小不同的粒子.在y轴的右侧有一匀强磁场,磁感应强度大小恒为B,方向垂直于xOy平面,且随时间做周期性变化(不计其产生的电场对粒子的影响),规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正,如图乙所示.在离y轴足够远的地方有一个与y轴平行的荧光屏.假设带电粒子在y轴右侧运动的时间达到磁场的一个变化周期之后,失去电荷变为中性粒子.(粒子的重力忽略不计)

1)从O点射入右侧磁场的粒子速度多大;

2)如果磁场的变化周期恒定为T=,要使不同时刻从原点O进入变化磁场的粒子做曲线运动的时间等于磁场的一个变化周期,则荧光屏离开y轴的距离至少多大;

3)荧光屏离开y轴的距离满足(2)的前提下,如果磁场的变化周期T可以改变,试求从t=0时刻经过原点O的粒子打在荧光屏上的位置离x轴的距离与磁场变化周期T的关系.

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【题目】如图甲,电阻为R=2的金属线圈与一平行粗糙轨道相连并固定在水平面内,轨道间 距为d =0.5m,虚线右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B1=01T,磁场内外分别静置垂直于导轨的金属棒PQ,其质量m1=m2= 002kg,电阻R1=R2= 2t=0时起对左侧圆形线圈区域施加一个垂直于纸面的交变磁场B2,使得线圈中产生如图乙所示的正弦交变电流(从M端流出时为电流正方向),整个过程两根金属棒都没有滑动,不考虑PQ电流的磁场以及导轨电阻.取重力加速度g= l0m/s2

1)若第1s内线圈区域的磁场B2正在减弱,则其方向应是垂直纸面向里还是向外?

2)假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,金属棒与导轨间的滑动摩擦因数至少应是多少?

3)求前4s内回路产生的总焦耳热.

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【题目】如图所示的电路中,有一自耦变压器,左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上;右侧串联灯泡L和滑动变阻器RR上并联一只理想电压表V2。下列说法中正确的是(

A. F不动,滑片P向下滑动时,V1示数变大,V2示数变小

B. F不动,滑片P向下滑动时,灯泡消耗的功率变小

C. P不动,滑片F向下移动时,V1、V2的示数均变小

D. P不动,滑片F向下移动时,灯泡消耗的功率变大

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【题目】如图,一定质量的空气(可看成理想气体)被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内,汽缸壁导热良好,汽缸底部通过细管与打气筒连通;开始时活塞静止在汽缸中部,用打气筒缓慢充入压强为p0、体积为V0 = 84cm3的空气后,活塞缓慢上升h高度后静止;已知活塞的质量为m = 2kg,横截面积为S = 40cm2,气缸外大气压强为p0 = 1.0×105 Pa,温度为T0 = 300K,忽略活塞与气缸壁之间的摩擦,重力加速度g10m/s2

1)求h的大小;

2)逐渐升高外界的温度,同时往活塞的上表面倒入适量的沙子,使活塞保持不动。当外界的温度变为T = 320K时,倒入的沙子质量M为多少?

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【题目】摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。在摩天轮转动过程中,下列叙述正确的是

A.乘客的速度保持不变

B.乘客的机械能保持不变

C.乘客的动量保持不变

D.乘客重力的瞬时功率在变化

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【题目】如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h,与水平面倾角分别为45°37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动摩擦因数为。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失,)。则

A. 动摩擦因数

B. 载人滑草车最大速度为

C. 载人滑草车克服摩擦力做功为mgh

D. 载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为

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【题目】如图,一半径为、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径 水平。一质量为的质点自点上方高度处由静止开始下落,恰好从点进入轨道。质点滑到轨道最低点,对轨道的压力为4,为重力加速度。用表示质点从点运动到点的过程中克服摩擦力所做的功。则 ( )

A. ,质点恰好可以到达

B. ,质点到达点后,继续上升一段距离

C. ,质点不能到达

D. ,质点到达点后,继续上升一段距离

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【题目】如图所示,滑块A的质量m=0.01kg,与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2,用细线悬挂的小球质量均为m=0.01kg,沿x轴排列,A与第1只小球及相邻两小球间距离均为s=2m,线长分别为L1、L2、L3…(图中只画出三只小球,且小球可视为质点),开始时,滑块以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,设滑块与小球碰撞时不损失机械能,碰撞后小球均恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动并再次与滑块正碰,g取10m/s2,求:

(1)滑块能与几个小球碰撞?

(2)求出碰撞中第n个小球悬线长La的表达式。

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