【題目】如圖所示,在光滑水平面上停放質(zhì)量為m裝有弧形槽的小車.現(xiàn)有一質(zhì)量為2m的小球以v0的水平速度沿切線水平的槽口向小車滑去(不計摩擦),到達某一高度后,小球又返回小車右端,則( )
A. 小球在小車上到達的最大高度為
B. 小球離車后,對地將做自由落體運動
C. 小球離車后,對地將向右做平拋運動
D. 此過程中小球?qū)囎龅墓?/span>
【答案】AD
【解析】
小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒,當小球上升的最高點時,豎直方向上的速度為零,水平方向上與小車具有相同的速度,結(jié)合動量守恒和能量守恒求出上升的最大高度.根據(jù)動量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端時的速度,從而得出小球的運動規(guī)律,根據(jù)動能定理得出小球?qū)π≤囎龉Φ拇笮 ?/span>
設小球離開小車時,小球的速度為v1,小車的速度為v2,整個過程中動量守恒,以向左為正方向,由動量守恒定律得:2mv0=mv1+2mv2,由動能守恒定律得:,解得:,,所以小球與小車分離后對地將向左做平拋運動,故BC錯誤;當小球與小車的水平速度相等時,小球弧形槽上升到最大高度,設該高度為h,系統(tǒng)在水平方向動量守恒,以向左為正方向,在水平方向,由動量守恒定律得:2mv0=3mv,由機械能守恒定律得:,解得:,故A正確;對小車運用動能定理得,小球?qū)π≤囎龉Γ?/span>,故D正確。所以AD正確,BC錯誤。
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【題目】圖示是一物體向東運動的速度圖象。由圖可知,在0~10 s內(nèi)物體的加速度大小是____,方向____;在10 s~40 s內(nèi)物體的加速度為___;在40 s~60 s內(nèi)物體的加速度大小是____,方向____。
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【題目】磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具.它的驅(qū)動系統(tǒng)簡化為如下模型,固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框,電阻為R,金屬框置于xOy平面內(nèi),長邊MN長為l平行于y軸,寬度為d的NP邊平行于x軸,如圖1所示.列車軌道沿Ox方向,軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場,磁感應強度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布,其空間周期為λ,最大值為B0,如圖2所示,金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同,整個磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移.設在短暫時間內(nèi),MM、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略,并忽略一切阻力.列車在驅(qū)動系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛,某時刻速度為v(v<v0).
⑴簡要敘述列車運行中獲得驅(qū)動力的原理;
⑵為使列車獲得最大驅(qū)動力,寫出MM、PQ邊應處于磁場中的什么位置及λ與d之間應滿足的關系式;
⑶計算在滿足第⑵問的條件下列車速度為v時驅(qū)動力的大小.
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【題目】如圖所示,xOy平面內(nèi),直線PQ、RS與y軸平行,PQ與RS 、RS與y軸之間的距離均為d。PQ、RS之間的足夠大區(qū)域Ⅰ內(nèi)有沿x軸正方向的勻強電場,場強大小為,RS與y軸之間的足夠大區(qū)域Ⅱ內(nèi)有沿y軸負方向的勻強電場。y軸右側(cè)邊長為d的正六邊形OGHJKL區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場,正六邊形OGHJKL的O點位于坐標原點,J點位于x軸上。現(xiàn)將一電荷量為q,質(zhì)量為m的帶正電粒子從直線PQ上的某點A由靜止釋放,經(jīng)PQ與RS之間的電場加速、RS與y軸之間的電場偏轉(zhuǎn)后從坐標原點O點進入勻強磁場區(qū)域,經(jīng)磁場區(qū)域后從正六邊形的H點沿y軸正方向離開磁場。不計粒子所受重力,整個裝置處在真空中,粒子運動的軌跡在xOy平面內(nèi)。求:
(1)粒子經(jīng)直線RS從電場區(qū)域Ⅰ進入電場區(qū)域Ⅱ時的速度大;
(2)電場區(qū)域Ⅱ的場強大;
(3)磁場的磁感應強度大小。
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【題目】下列說法中正確的是 ( )
A. 晶體的各種物理性質(zhì),在各個方向上都是不同的
B. 用手捏面包,面包體積會縮小,說明分子之間有間隙
C. 分子間的距離r存在某一值r0,當r大于r0時,分子間斥力大于引力;當r小于r0時分子間斥力小于引力
D. 由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,液面分子間表現(xiàn)為引力,所以液體表面具有收縮的趨勢
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【題目】某同學用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律,他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細繩連接并跨過輕質(zhì)定滑輪,B下端連接紙帶,紙帶穿過固定的打點計時器.用天平測出A、B兩物塊的質(zhì)量mA=300 g,mB=100 g,A從高處由靜止開始下落,B拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示.已知打點計時器計時周期為T=0.02 s,則:
(1)在打點0~5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk=________J,系統(tǒng)勢能的減小量ΔEp=________J,由此得出的結(jié)論是______________________________;(重力加速度g取9.8m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(2)用v表示物塊A的速度,h表示物塊A下落的高度.若某同學作出的圖像如圖丙所示,則可求出當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=________m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體A在豎直向上的力F(F<mg,g為重力加速度)作用下靜止于斜面體B的斜面上.若減小力F,則 ( )
A. 物體A所受的合力不變
B. 斜面對物體A的支持力不變
C. 地面對斜面體B的摩擦力不變
D. 斜面對物體A的摩擦力可能為零
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【題目】“用油膜法估測分子的大小”的實驗的方法及步驟如下:
①向體積V油=1mL的油酸中加酒精,直至總量達到V總=500mL;
②用注射器吸、僦信渲坪玫挠退峋凭芤,把它一滴一滴地滴入小量筒中,當?shù)稳?/span>n=100滴時,測得其體積恰好是V0=1mL;
③先往邊長為30cm~40cm的淺盤里倒入2cm深的水,然后將 均勻地撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后,將事先準備好的玻璃板放在淺盤上,并在玻璃板上描下油酸膜的形狀;
⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上,如圖所示,數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N,小方格的邊長a=20mm.
根據(jù)以上信息,回答下列問題:
(1)步驟③中應填寫:__________;
(2)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V′為_____mL;油酸薄膜的面積S約為_____mm2; 由此可知,油酸分子的直徑d約為_______.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(3)某同學在用油膜法估測分子直徑實驗中,計算結(jié)果明顯偏大,可能是由于_____.
A.粉末太薄使油酸邊界不清,導致油膜面積測量值偏大
B.粉末太厚導致油酸未完全散開
C.計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格
D.計算每滴體積時1mL的溶滴數(shù)多數(shù)了幾滴.
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【題目】1919年,盧瑟福用a粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子,科學研究表明其核反應過程是:a粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復核,復核發(fā)生袞變放出質(zhì)子,變成氧核。設a粒子質(zhì)量為m1,初速度為v0,氮核質(zhì)量為質(zhì)子質(zhì)量為m0,氧核的質(zhì)量為m3,不考慮相對論效應。
①a粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間,復核的速度為多大?
②求此過程中釋放的核能。
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