时间:2018-10-01 00:41:13
1、简答题 如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地
（1）该实验现象揭示了A球在离开轨道后在______方向上的分运动的规律；
（2）该试验装置的设计思想所体现的物理思维方法和实验方法分别是：______和______．
参考答案：（1）A、B两球同时开始运动，同时落地，说明两球在竖直方向上运动规律相同，B球做自由落体运动，
则该实验现象揭示了A球在离开轨道后在竖直方向上的分运动的规律；
（2）两球同时落地，两球在竖直方向上的运动效果相同，应用了等效思维；
实验中控制两球的下落高度相同、两球同时开始运动，应用了控制变量法．
故答案为：（1）竖直；（2）等效思维；控制变量．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 甲、乙、丙三小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，水平面上的P点在丙的正下方，在同一时刻甲、乙、丙开始运动，甲以水平速度v0平抛，乙以水平速度v0沿水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动。则 
[? ]
A．若甲、乙、丙三球同时相遇，则一定发生在P点
B．若甲、丙二球在空中相遇，此时乙球一定在P点
C．若只有甲、乙二球在水平面上相遇，此时丙球还未着地
D．无论初速度v0大小如何，甲、乙、丙三球一定会同时在P点相遇
参考答案：AB
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 节水喷灌系统已经在我国很多地区使用．某节水喷灌系统如图所示，喷口距离地面的高度h=1.8m，能沿水平方向旋转，水可沿水平方向喷出，喷水的最大速率v0=15m/s，每秒喷出水的质量m0=4.0kg．所用的水是从井下抽取的，井中水面离地面的高度H=1.95m，并一直保持不变．水泵由电动机带动，电动机电枢线圈电阻r=5.0Ω．电动机正常工作时，电动机的输入电压U=220V，输入电流I=4.0A．不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率．水泵的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率．（计算时π可取3，球体表面积公式s=4πr2）
（1）求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积s；
（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率η；
（3）假设系统总是以最大喷水速度工作，在某地区需要用蓄电池将太阳能电池产生的电能存储起来供该系统使用，根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积smin．
已知：太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，太阳辐射的总功率P0=4×1026W，太阳到地球的距离R=1.5×1011m，太阳能电池的能量转化效率约为15%，蓄电池释放电能的效率约为90%．
参考答案：（1）水从喷口喷出后做平抛运动
下落高度：h=12gt2
最大水平位移：x=v0t=9m
喷灌面积：s=πx2=243m2
（2）电动机的输入功率：P电=UI=880W
电动机的热功率：P热=I2r=80W
水泵的输入功率等于电动机的输出功率：P入=P电-P热=800W
水泵的输出功率：P出=Wt=12mv02+mg(H+h)t
又 m=m0t
可求得?P出=600W
水泵效率：η=P出P入×100%=75%?
（3）电池板的最小面积为Smin，接收到的太阳能的功率：P=P04πR2×70%×Smin
电池板接收太阳能转化为电能的功率：P电=P×15%×90%=UI=880W
则得 P04πR2×70%×Smin×15%×90%=UI，
代入数据得：Smin≈6.3m2
答：（1）这个喷灌系统所能喷灌的最大面积s是243m2；
（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，水泵的抽水效率η是75%；
（3）所需太阳能电池板的最小面积smin为6.3m2．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，内壁光滑的平抛曲线形状的圆管固定在竖直平面内，顶点在平抛曲线的起点，水平x轴与抛物线管相切于起点（即是平抛的起点），一小球水平射入圆管（ ）
A．小球一定做平抛运动
B．小球一定不做平抛运动
C．△y1：△y2：△y3=1：3：5
D．△y1：△y2：△y3不一定是1：3：5
参考答案：A、若小球初速度与平抛曲线的初速度相同，则小球做平抛运动，若初速度与平抛曲线初速度不同，则小球除受重力外，还受管子对它的弹力，不是平抛运动．故A、B错误．
? C、将平抛曲线分解，竖直方向上做自由落体运动，在相等时间间隔内的位移为1：3：5．故C正确，D错误．
故选C．
本题解析：
本题难度：一般
5、实验题 倾角为θ=45°、高为1.8 m的斜面如图5-3-7所示，在其顶点水平抛出一石子，它刚好落在这个斜面底端的B点，则石子抛出后，经___________ s，石子的速度方向刚好与斜面平行.
图5-3-7
参考答案：0.3
本题解析：石子刚好落在这个斜面底端的B点，根据几何关系得到它的水平位移为1.8 m.又根据运动的独立性可得：石子在空中运动的总时间
t=
=
?s="0.6" s
则水平速度为v0=
?m/s="3" m/s
当石子的速度方向刚好与斜面平行时，石子的速度与水平方向的夹角为45°，此时石子水平方向的速度与竖直方向的速度大小相等.即vy=v0="3" m/s，再根据竖直方向自由落体运动得：t′=
=
?s="0.3" s.
本题难度：简单