【题目】在操场400米标准跑道上有相距L=31m的甲,乙两名同学,如图所示(图就是一个400M跑道,左边一个甲,右边一个乙,两人开始在直道上).甲同学以4m/s的速率绕操场逆时针慢跑,乙同学开始处于静止状态,他加速的最大加速度为1m/s2,跑步中最大速率为5m/s。乙同学此时开始沿跑道跑,则至少需要多长时间与甲相遇?
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【题目】如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω。质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置,距离顶端1m,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN,2s后让MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光。重力加速度g取,sin37°=0.6。求
(1)1s时流过小灯泡的电流大小和方向;
(2)小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度。
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【题目】如图所示的电路中,理想变压器原线圈接图示正弦交变电压。闭合S后,额定电压为20V的用电器正常工作,理想交流电流表A的示数为0.1A。已知图中元件D具有正向电流导通、反向电流截止的作用,下列判断不正确的是( )。
A. 交变电流的频率为50HZ
B. 变压器原副线圈匝数比为
C. 用电器额定功率为22W
D. 在用电器电阻不变的情况下断开开关S,用电器功率将变为原来的一半
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【题目】如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆轨道的水平直径,现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为0.8h,不计空气阻力.下列说法正确的是()
A. 在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒
B. 小球离开小车后做竖直上抛运动
C. 小球离开小车后做斜上抛运动
D. 小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为
【答案】BD
【解析】A、小球与小车组成的系统在水平方向不受外力,水平方向系统动量守恒,但系统所受的合外力不为零,所以系统动量不守恒,故A错误;
BC、小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒,可知系统水平方向的总动量保持为零,小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零,小球与小车水平方向速度为零,所以小球离开小车后做竖直上抛运动,故B正确,C错误;
D、小球第一次车中运动过程中,由动能定理得: ,Wf为小球克服摩擦力做功大小,解得:
,即小球第一次在车中滚动损失的机械能为0.2mgh,由于小球第二次在车中滚动时,对应位置处速度变小,因此小球需要的向心力减小,则小车给小球的弹力变小,摩擦力变小,摩擦力做功小于0.2mgh,机械能损失小于0.2mgh,因此小球再次离开小车时,能上升的高度大于
,同时小于0.8h.故D正确;
故选BD。
【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用,分析清楚小球与小车的运动过程是解题的关键,要知道系统水平方向动量是守恒,但总动量并守恒.应用动量守恒定律与能量守恒定律可以解题。
【题型】多选题
【结束】
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【题目】如图所示,电阻不计、相距L的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置,与水平面的夹角θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B,导轨上固定有质量为m,电阻为R的两根相同的导体棒,导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑,将两根导体棒同时释放后,观察到导体棒MN下滑而EF始终保持静止,当MN下滑的距离为S时,速度恰好达到最大值Vm,则下列叙述正确的是( )
A. 导体棒MN的最大速度Vm=
B. 此时导体棒EF与轨道之间的静摩擦力为
C. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中,通过其横截面的电荷量为
D. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中,导体棒MN中产生的热量为
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【题目】如图所示,竖直面内有一光滑绝缘圆轨道,半径为R,AB、CD和MN为圆的直径,其中AB水平,CD竖直,MN与竖直方向的夹角为45,O为圆心。质量为m的绝缘小环套在轨道上,小环所带的电荷最为-q。空间有水平向有的匀强电场,场强,小环在竖直圆轨道上做完整的圆周运动,下列说法正确的是
A. 小环在A点时,小环机械能最大
B. 小环在N点时,小环动能最大
C. 小环在A点与B点动能之差等于2EqR
D. 小环在C点与D点动能之差等于2mgR
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【题目】关于下面四个装置说法正确的是
A. 图甲实验可以说明α粒子的贯穿本领很强
B. 图乙的实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释
C. 图丙是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图,工厂生产的是厚度为1mm的铝板,利用β射线来监控铝板厚度的变化
D. 图丁中进行的是裂变反应
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【题目】如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向.
(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路___________.
(2)将线圈A插入线圈B中,合上开关S,能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相反的实验操作是_______
A.插入铁芯F B.拔出线圈A
C.使变阻器阻值R变小 D.断开开关S
(3)某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端,第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端,发现电流计的指针摆动的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度______(填写“大”或“小”),原因是线圈中的______(填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”)第一次比第二次的大.
【答案】
【解析】(1)连线如下图所示
(2)根据楞次定律可知,当B中磁通量增大时,线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相反,插入铁芯F会使A磁性增强,则B中磁通量增加,故A正确
拔出线圈A,使B中磁通量减小,B错误
使变阻器阻值R变小,电路中电流增大,B中磁通量增加,故C正确
断开开关S,使B中磁通量减小,D错误
故选AC
(3)感应电动势与磁通量的变化率成正比,滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端,第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端,发现电流计的指针摆动的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度大,原因是线圈中的磁通量变化率第一次比第二次的大
【题型】实验题
【结束】
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【题目】如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量________(填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A小球开始释放高度h
B小球抛出点距地面的高度H
C小球做平抛运动的射程
(2) 图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是________.(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM,ON
(3) 若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为____________(用第(2)小题中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为 _______________ (用第(2)小题中测量的量表示)。
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【题目】质量为m的小球,从离地面h高处以初速度v0竖直上抛,小球上升到最高点时离抛出点距离为H,若选取最高点为零势能面,不计空气阻力,则( )
A. 小球在抛出点((刚抛出时))的机械能为零
B. 小球落回抛出点时的机械能mgH
C. 小球落到地面时的动能为
D. 小球落到地面时的重力势能为mgh
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【题目】台球是一项深受人们喜爱的休闲运动,美式台球中共由大小相同的1个白球(母球)15个花球(色球)组成,又称花式台球。如图在某次击球过程中,白球以3m/s的速度向右运动与静止的黑球发生正碰,假设白球与黑球质量相等,碰撞中没有机械能损失,将台球视为质点,通过计算得到两球碰撞后的运动情况为:
A. 白球静止,黑球以3m/s的速度向右运动
B. 黑球静止,白球以3m/s的速度反弹向左运动
C. 白球和黑球都以下1.5m/s的速度向右运动
D. 白球以3m/s的速度反弹向左运动,黑球以3m/s的速度向右运动
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