【題目】某物理興趣小組的同學用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律,輕繩一端固定在光滑固定轉(zhuǎn)軸O處,另一端系一小球.
(1)張小明同學在小球運動的最低點和最高點附近分別放置了一組光電門,用螺旋測微器測出了小球的直徑,如圖乙所示,則小球的直徑d=____ mm,使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動,測出小球經(jīng)過最高點的擋光時間為Δt1,經(jīng)過最低點的擋光時間為Δt2.
(2)戴小軍同學在光滑水平轉(zhuǎn)軸O處安裝了一個拉力傳感器,已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,通過拉力傳感器讀出小球在最高點時繩上的拉力大小是F1,在最低點時繩上的拉力大小是F2.
(3)如果要驗證小球從最低點到最高點機械能守恒,張小明同學還需要測量的物理量有_____(填字母代號).戴小軍同學還需要測量的物理量有______(填字母代號).
A.小球的質(zhì)量m B.輕繩的長度L C.小球運行一周所需要的時間T
(4)根據(jù)張小明同學的思路,請你寫出驗證小球從最低點運動到最高點的過程中機械能守恒的表達式:________________ (用題目所給得字母表示)
(5)根據(jù)戴小軍同學的思路,請你寫出驗證小球從最低點運動到最高點的過程中機械能守恒的表達式:____________________ (用題目所給得字母表示)
【答案】5.700 B A F2-F1=6mg
【解析】
(1)[1].螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為5.5 mm,可動刻度讀數(shù)為20.0×0.01 mm,故最終讀數(shù)為兩者相加,即5.700 mm.
(3)[2][3].根據(jù)小明同學的實驗方案,小球在最高點的速度大小為
v1=
小球在最低點的速度大小為
v2=
設輕繩長度為L,則從最低點到最高點依據(jù)機械能守恒定律有
化簡得
所以小明同學還需要測量的物理量是輕繩的長度L;根據(jù)小軍同學的實驗方案,設小球做圓周運動的半徑為r,則小球在最低點有
在最高點有
從最低點到最高點依據(jù)機械能守恒定律有
聯(lián)立方程化簡得
F2-F1=6mg
所以小軍同學還需要測量的物理量就是小球的質(zhì)量m.
(4)[4].由(3)可知,根據(jù)小明同學的思路,驗證小球從最低點運動到最高點的過程中機械能守恒的表達式為
(5)[5].由(3)可知,根據(jù)小軍同學的思路,驗證小球從最低點運動到最高點的過程中機械能守恒的表達式為
F2-F1=6mg.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在電場方向水平向右的勻強電場中,一帶電小球從A點豎直向上拋出,其運動的軌跡如圖所示,小球運動的軌跡上A、B兩點在同一水平線上,M為軌跡的最高點,小球拋出時的動能為8J,在M點的動能為6J,不計空氣的阻力。則( )
A. 小球水平位移x1與x2的比值1:3
B. 小球水平位移x1與x2的比值1:4
C. 小球落到B點時的動能為32J
D. 小球從A點運動到B點的過程中最小動能為
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【題目】如圖傳送帶與水平方向夾角37,在皮帶輪帶動下,以v0=2m/s的速度沿逆時針方向轉(zhuǎn)向。可視為質(zhì)點的小物塊無初速度放在傳送帶A點,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5,兩皮帶輪間的距離L=3.2m。小物塊在皮帶上滑過后會留下痕跡,求小物體離開皮帶后,皮帶上痕跡的長度。(sin37=0.6,g取10m/s2)
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【題目】如圖所示,粗糙程度均勻的絕緣空心斜面ABC放置在水平面上,∠CAB=30°,斜面內(nèi)部0點(與斜面無任何連接)固定一個正點電荷,一帶負電可視為質(zhì)點的小物體可以分別靜止在M、P、N點,P為MN的中點,OM=ON,OM∥AB,下列說法正確的是( 。
A.小物體在M、P、N點靜止時一定都是受4個力
B.小物體靜止在P點時受到的摩擦力最大
C.小物體靜止在P點時受到的支持力最大
D.小物體靜止在M、N點時受到的支持力相等
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【題目】如圖所示,在xOy坐標平面的第一象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,在第四象限內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場。有一質(zhì)量為m,電荷量為q,帶負電的粒子(重力不計)從坐標原點O射入磁場,其入射方向與y軸負方向成45°角。當粒子第一次進入電場到達P點時速度大小為v0,方向與x軸正方向相同,P點坐標為(4L,L)。求:
(1)粒子從O點射入磁場時速度v的大。
(2)磁感應強度B的大;
(3)粒子從O點運動到P點所用的時間。
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【題目】如圖甲所示,A車原來臨時停在一水平路面上,B車在后面勻速向A車靠近,A車司機發(fā)現(xiàn)后啟動A車,以A車司機發(fā)現(xiàn)B車為計時起點(t=0),A、B兩車的v-t圖象如圖乙所示.已知B車在第1s內(nèi)與A車的距離縮短了x1=12m.
(1)求B車運動的速度vB和A車的加速度a的大;
(2)若A、B兩車不會相撞,則A車司機發(fā)現(xiàn)B車時(t=0)兩車的距離x0應滿足什么條件?
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【題目】如圖所示,將平行板電容器接在電池組兩極間,兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止狀態(tài)。若將兩板緩慢地錯開一些,其他條件不變,則( )
A. 電容器帶電荷量不變
B. 電源中將有電流從正極流出
C. 塵埃仍靜止
D. 電流計中將有電流,電流方向b→a
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電荷小球(可視為質(zhì)點)從y軸上的A點以初速度v0(未知)水平拋出,兩長為L的平行金屬板M。N傾斜放置且水平方向間的夾角為,帶電小球恰好能垂直M板從其中心小孔B進入兩板間(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)試求帶電小球在y軸上的拋出點A的坐標以及小球拋出時的初速度v0;
(2)若該平行金屬板M、N間有如圖所示的勻強電場,且勻強電場的電場強度大小與小球質(zhì)量之間的關系滿足,試計算兩平行板M、N之間的垂直距離d至少為多少時才能保證小球不打在N板上。
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【題目】如圖所示,連接平行金屬板P1和P2(板面垂直于紙面)的導線的一部分CD和另一連接電池的回路的一部分GH平行,CD和GH均在紙平面內(nèi),金屬板置于磁場中,磁場方向垂直于紙面向里。當一束等離子體射入兩金屬板之間時,CD段導線將受到力的作用,則( 。
A.等離子體從右方射入時,CD受力的方向背離GH
B.等離子體從右方射入時,CD受力的方向指向GH
C.等離子體從左方射入時,CD受力的方向背離GH
D.等離子體從左方射入時,CD受力的方向指向GH
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