【題目】如圖為實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)裝置示意圖
(1) 若入射小球質(zhì)量為m1,半徑為r1;被碰小球質(zhì)量為m2,半徑為r2,則(____)
A.m1>m2,r1>r2 B. m1>m2,r1<r2 C. m1>m2,r1=r2 D. m1<m2,r1=r2
(2)為完成此實(shí)驗(yàn),以下所提供的測(cè)量工具中必需的是(____)
A.直尺 B.游標(biāo)卡尺 C.天平 D.彈簧秤 E.秒表
(3)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1,被碰小球的質(zhì)量為m2,P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置,則關(guān)系式(用m1、m2及圖中字母表示)___________成立,即表示碰撞中動(dòng)量守恒.
(4)在實(shí)驗(yàn)裝置中,若斜槽軌道是光滑的,則可以利用此裝置驗(yàn)證小球在斜槽上下滑過程中機(jī)械能守恒,這時(shí)需要測(cè)量的物理量有:小球釋放初位置到斜槽末端的高度差h1;小球從斜槽末端做平拋運(yùn)動(dòng)的水平移、豎直高度h2,則所需驗(yàn)證的關(guān)系式為:___________________.
【答案】 C AC
【解析】(1)在小球碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒定律故有:m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞過程中動(dòng)能守恒故有: m1v02=m1v12+m2v22
解得:
要碰后入射小球的速度v1>0,即m1-m2>0,m1>m2,
為了使兩球發(fā)生正碰,兩小球的半徑相同,r1=r2,故選C.
(2)P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置,M為碰后入射小球的位置,N為碰后被碰小球的位置,碰撞前入射小球的速度為:
碰撞后入射小球的速度為:
碰撞后被碰小球的速度為: .
若m1v1=m2v3+m1v2則表明通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒,帶入數(shù)據(jù)得:
所以需要測(cè)量質(zhì)量和水平位移,用到的儀器是直尺、天平.故選AC.
(3)由(2)中的分析可知,實(shí)驗(yàn)中需驗(yàn)證的表達(dá)式為:
(4)利用此裝置驗(yàn)證小球在斜槽上下滑過程中機(jī)械能守恒,即判斷重力勢(shì)能的減小量與動(dòng)能的增加量是否相等,重力勢(shì)能的減小量為mgh1,小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 ,則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度,則動(dòng)能的增加量為 ,則所需驗(yàn)證的關(guān)系式為:mgh1=,即s2=4h1h2.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,放在斜劈上的物塊受到平行于斜面向下的力F作用,沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng),斜劈保持靜止.在物體未離開斜面的過程中,下列說法中正確的是 ( )
A. 地面對(duì)斜劈的摩擦力方向水平向右
B. 地面對(duì)斜劈的彈力大于斜劈和物塊的重力之和
C. 若突然增大F,斜劈有可能滑動(dòng)
D. 若突然將F反向,地面對(duì)斜劈的摩擦力有可能不變
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【題目】某興趣小組利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,驗(yàn)證“合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”.小車及車中砝碼的質(zhì)量為M,沙桶和沙的質(zhì)量為m,在木板上的小車的運(yùn)動(dòng)速度可由小車后面拉動(dòng)的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算得到.
(1)除圖中所示儀器外,還需要下列哪些儀器? (______)
A.天平 B.秒表 C.帶毫米刻度的刻度尺
D.彈簧測(cè)力計(jì) E.低壓交流電源 F.低壓直流電源
(2)在實(shí)驗(yàn)中,下列操作不正確的有 (_________)
A.將木板的右端適當(dāng)墊起,以平衡小車的摩擦力
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),都要重新平衡摩擦力
C.平衡摩擦力的過程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不需接通電源
D.該實(shí)驗(yàn)不一定要滿足M遠(yuǎn)大于m
(3)如下圖所示是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶,O點(diǎn)為由靜止開始釋放時(shí)沙桶紙帶上打的第一個(gè)點(diǎn),速度為0.相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T,根據(jù)此紙帶可得出小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí)的速度=______.
(4)若用O、D兩點(diǎn)來研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系,需要驗(yàn)證的關(guān)系式為:______(用所測(cè)物理量的符號(hào)表示).
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【題目】在光滑水平面上,、兩小球沿水平面相向運(yùn)動(dòng). 當(dāng)小球間距小于或等于時(shí),受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用,小球間距大于時(shí),相互間的排斥力為零,小球在相互作用區(qū)間運(yùn)動(dòng)時(shí)始終未接觸,兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)速度隨時(shí)間的變化關(guān)系圖象如圖所示, 由圖可知 ( )
A. 球質(zhì)量大于球質(zhì)量
B. 在時(shí)刻兩小球間距最小
C. 在時(shí)間內(nèi)兩小球間距逐漸減小
D. 在時(shí)間內(nèi)球所受排斥力方向始終與運(yùn)動(dòng)方面相反
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【題目】如圖所示,某段滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度為g.在他從上向下滑到底端的過程中,下列說法正確的是
A. 運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B. 運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mgh
C. 運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mgh
D. 下滑過程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh
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【題目】如圖所示,質(zhì)量M=4kg、高度為h=1.25m的小車放在水平光滑的平面上,質(zhì)量為m=2kg的小物塊位于小車的右端,現(xiàn)給小物塊和小車分別向左、向右大小均為v0=3m/s的初速度,物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,當(dāng)小物塊對(duì)地位移最大時(shí)恰好滑離小車,取g=10m/s2.求:
(1)小車的長度;
(2)小物塊滑離小車落地瞬時(shí),小車末端與小物塊的水平距離.
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【題目】在足夠高的空中某點(diǎn)豎直上拋一物體,拋出后第5s內(nèi)物體的位移大小是4m,設(shè)物體拋出時(shí)的速度方向?yàn)檎较,忽略空氣阻力的影響,g取10m/s2。則關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是( )
A. 物體的上升時(shí)間可能是4.9S
B. 第5S內(nèi)的平均速度一定是-4m/s
C. 4S末的瞬時(shí)速度可能是10m/s
D. 10S內(nèi)位移可能為-100m
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【題目】2015年4月16日,中國首創(chuàng)的十秒級(jí)閃充電車在寧波正式下線,如圖所示。這種電車采用超級(jí)電容(一種可以直接以電能形式儲(chǔ)存能量的設(shè)備,像蓄電池一樣也有正、負(fù)兩極)作為電能存儲(chǔ)設(shè)備。這種超級(jí)電容安全環(huán)保,可反復(fù)充放電100萬次以上,使用壽命長達(dá)十年。與該車相匹配的充電樁安裝在各公交站點(diǎn),充電粧在乘客上下車的約30s時(shí)間里即可把電充滿,并可讓車持續(xù)正常行駛5 km以上。在制動(dòng)和下坡時(shí),電車還可以把部分動(dòng)能再轉(zhuǎn)化為電能為超級(jí)電容充電。若假設(shè)這種電車的質(zhì)量(滿載,含乘客)為m=15t;正常勻速行駛時(shí),電車受到的平均阻力f為車重G的0.02倍;正常勻速行駛時(shí)的速度為v=10m/s。(取g=10N/kg)求:
(1)這種電車正常勻速行駛時(shí)的功率P行。
(2)若這種電車每次充滿電后持續(xù)正常行駛5km,正常勻速行駛時(shí)的效率為行=90%。試估算,每次充滿電,電車從充電樁所獲得的能量E。
(3)若每次給這種電車充滿電須耗時(shí)t=30s。試估算,充電樁為電車充電時(shí)的輸出功率P出。
(4)若按電價(jià)0.5元/kWh來計(jì)算,則每次充電需花費(fèi)電費(fèi)多少元?與之同樣功能的燃油公交車百公里油耗約為36L,燃油價(jià)格按5.5元/L來計(jì)算,同樣行駛5km需花費(fèi)燃油費(fèi)多少元?
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【題目】如圖所示,理想變壓器輸入端接在電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化、內(nèi)阻為r的交流電源上,輸出端接理想電流表及阻值為R的負(fù)載,變壓器原、副線圈匝數(shù)的比值為.如果要求負(fù)載消耗達(dá)到最大功率,則下列說法正確的是( )
A. 交流電源的效率為50%
B. 電流表的讀數(shù)為
C. 負(fù)載上消耗的熱功率為
D. 該交流電源電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=Emsin(100π)
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