【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1=1kg的小物塊P置于桌面上的A點并與彈簧的右端接觸(不拴接),輕彈簧左端固定,且處于原長狀態(tài).質(zhì)量M=3.5kg、長L=1.2m的小車靜置于光滑水平面上,其上表面與水平桌面相平,且緊靠桌子右端.小車左端放有一質(zhì)量m2=0.5kg的小滑塊Q.現(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢推至B點(彈簧仍在彈性限度內(nèi))時,撤去推力,此后P沿桌面滑到桌子邊緣C時速度為2m/s,并與小車左端的滑塊Q相碰,最后Q停在小車的右端,物塊P停在小車上距左端0.5m處.已知AB間距離L1=5cm,AC間距離L2=90cm,P與桌面間動摩擦因數(shù)μ1=0.4,P、Q與小車表面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1,(g取10m/s2),求:
(1)彈簧的最大彈性勢能;
(2)小車最后的速度v;
(3)滑塊Q與車相對靜止時Q到桌邊的距離.
【答案】(1)5.8 J (2)0.4 m/s (3)1.92 m
【解析】
(1)設彈簧的最大彈性勢能為Epm
根據(jù)能量守恒得
①
得
Epm=5.8J
(2)設物塊P與滑塊Q碰后最終與小車保持相對靜止,其共同速度為v由動量守恒
②
解得:
v=0.4m/s
(3)設物塊P與滑塊Q碰后速度分別為v1和v2,P與Q在小車上滑行距離分別為s1和s2
P與Q碰撞前后動量守恒
③
由能量守恒可知:
④
由③④式聯(lián)立得
v1=1m/s v2=2m/s
方程的另一組解:當v2′= m/s時,v1′= m/s,v1′>v2′不合題意舍去.
設滑塊Q與小車相對靜止時到桌邊的距離為S,Q在小車上運動的加速度為a由牛頓第二定律
解得:
由勻變速運動規(guī)律
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【題目】如圖,一個原來不帶電的半徑為r的空心金屬球放在絕緣支架上,右側(cè)放置一個電荷量為的點電荷,點電荷到金屬球表面的最近距離為2r。下列說法正確的是
A.金屬球在靜電平衡后左側(cè)帶負電,右側(cè)帶正電
B.感應電荷在球心激發(fā)的電場強度大小等于
C.感應電荷在球心激發(fā)的電場強度大小等于0
D.如果用導線的一端接觸球的左側(cè),另一端接觸球的右側(cè),導線會將球兩側(cè)的電荷中和
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【題目】平面直角坐標系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強磁場,第Ⅲ象限存在沿y軸負方向的勻強電場,如圖所示。一帶負電的粒子從電場中的Q點以速度v0沿x軸正方向開始運動,Q點到y軸的距離為到x軸距離的2倍。粒子從坐標原點O離開電場進入磁場,最終從x軸上的P點射出磁場,P點到y軸距離與Q點到y軸距離相等。不計粒子重力,問:
(1)粒子到達O點時速度的大小和方向;
(2)電場強度和磁感應強度的大小之比。
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【題目】如圖所示,正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,有兩個質(zhì)量和電荷量都相等的粒子沿ad方向射入磁場后分別從b、e兩點射出,不計粒子重力。下列說法正確的是
A.兩粒子都帶正電
B.從e點射出的粒子速率是從b點射出粒子的兩倍
C.從b點射出的粒子在磁場中運動時間較長
D.從e點射出的粒子在磁場中運動時間較長
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【題目】(9分)某物理實驗小組的同學利用實驗室提供的器材測量一待測電阻的阻值?蛇x用的器材(代號)與規(guī)格如下:
電流表A1(量程250mA,內(nèi)阻r1為5Ω);
標準電流表A2(量程300mA,內(nèi)阻r2約為5Ω);
待測電阻R1(阻值約為100Ω);
滑動變阻器R2(最大阻值10Ω);
電源E(電動勢約為10V,內(nèi)阻r約為1Ω);
單刀單擲開關(guān)S,導線若干。
⑴要求方法簡捷,并能測多組數(shù)據(jù),請在方框中畫出實驗電路原理圖,并標明每個器材的代號。
⑵需要直接測量的物理量是 ,用測的量表示待測電阻R1的計算公式是R1=________。
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【題目】某同學在進行擴大電流表量程的實驗時,需要知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻.他設計了一個用標準電流表G1來校對待測電流表G2的滿偏電流和測定G2內(nèi)阻的電路,如圖所示.已知G1的量程略大于G2的量程,圖中R1為滑動變阻器,R2為電阻箱.該同學順利完成了這個實驗。
(1)實驗過程包含以下步驟,其合理的順序依次為________________ (填步驟的字母代號);
A.合上開關(guān)S2
B.分別將R1和R2的阻值調(diào)至最大
C.記下R2的最終讀數(shù)
D.反復調(diào)節(jié)R1和R2的阻值,使G1的示數(shù)仍為I1,使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半,此時R2的最終讀數(shù)為r
E.合上開關(guān)S1
F.調(diào)節(jié)R1使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度,此時G1的示數(shù)為I1,記下此時G1的示數(shù)
(2)僅從實驗設計原理上看,用上述方法得到的G2內(nèi)阻的測量值與真實值相比________________ (選填“偏大”“偏小”或“相等”);
(3)若要將G2的量程擴大為I,并結(jié)合前述實驗過程中測量的結(jié)果,寫出須在G2上并聯(lián)的分流電阻R分的表達式,R分=____________________。
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【題目】如圖所示,MN為絕緣板,CD為板上兩個小孔,AO為CD的中垂線,在MN的下方有勻強磁場,方向垂直紙面向外(圖中未畫出),質(zhì)量為m電荷量為q的粒子(不計重力)以某一速度從A點平行于MN的方向進入靜電分析器,靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場(電場方向指向O點),已知圖中虛線圓弧的半徑為R,其所在處場強大小為E,若離子恰好沿圖中虛線做圓周運動后從小孔C垂直于MN進入下方磁場.
(1)求粒子運動的速度大;
(2)粒子在磁場中運動,與MN板碰撞,碰后以原速率反彈,且碰撞時無電荷的轉(zhuǎn)移,之后恰好從小孔D進入MN上方的一個三角形勻強磁場,從A點射出磁場,則三角形磁場區(qū)域最小面積為多少?MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應強度大小之比為多少?
(3)粒子從A點出發(fā)后,第一次回到A點所經(jīng)過的總時間為多少?
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【題目】如圖表示,在磁感強度為B的水平勻強磁場中,有一足夠長的絕緣細棒OO′在豎直面內(nèi)垂直磁場方向放置,細棒與水平面夾角為α。一質(zhì)量為m、帶電荷為+q的圓環(huán)A套在OO′棒上,圓環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)為μ,且μ<tanα,F(xiàn)讓圓環(huán)A由靜止開始下滑,試問圓環(huán)在下滑過程中:
(1)圓環(huán)A的最大加速度為多大?獲得最大加速度時的速度為多大?
(2)圓環(huán)A能夠達到的最大速度為多大?
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【題目】在用單擺測重力加速度的實驗中:
(1)實驗時必須控制擺角在______________以內(nèi),并且要讓單擺在______________平面內(nèi)擺動;
(2)某同學測出不同擺長時對應的周期T,作出L-T2圖線,如圖所示,再利用圖線上任意兩點A、B的坐標(x1,y1)、(x2,y2),可求得g=______________.
(3)若該同學測量擺長時漏加了小球半徑,而其它測量、計算均無誤,則以上述方法算得的g值和真實值相比是______________的(選填“偏大”、“偏小”或“不變”).
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