时间:2017-07-31 08:47:04
1、计算题 光滑绝缘水平面AB上有C,D两点。CD长L1=12 cm,DB长L2=9 cm。另有一半径R=0.1 m的光滑半圆形金属导轨BM与水平面平滑相连,金属导轨BM接地,连接处能量无损失。现将一个带电荷量为+Q的点电荷,固定在C点,如图甲所示。将另一带电荷量为+q,质量m=1×10-4 kg的金属小球(视为点电荷)从D点静止释放(感应电荷的影响忽略不计),若小球过圆弧的最高点后恰能击中C处的点电荷,重力加速度g=10 m/s2。
(1)求小球在最高点M时对轨道压力的大小;
(2)若不改变小球的质量而改变小球的电荷量+q,发现小球落地点到B点的水平距离s2与小球的电量+q满足图象乙的关系,求点电荷+Q的电场在DB两点的电势差UDB。
参考答案:解:(1)小球进入半圆形金属轨道后,电荷量变为零。小球从最高点水平抛出能击中C点,设速度为v,有
水平方向L1+L2=vt
竖直方向
可得
设最高点压力为FN,有
得FN=1.025×10-4 N
(2)设D,B电势差为UDB,带电小球从开始运动,到金属轨道最高点的过程中,由动能定理得
飞出后,由平抛运动规律有
整理得函数关系为
由图象得当q=0时,纵轴截距为s2=-16R2
斜率为
求得电势差UDB=450 V
本题解析:
本题难度:困难
2、简答题 如图是研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分.其背景是边长为5厘米的小方格.由此可知:闪光频率为______赫:小球抛出时的初速度大小为______米/秒;从抛出到c点,小球速度的改变量为______米/秒.(g=10m/s2)
参考答案:在竖直方向上有:△y=gT2,得,T=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图,节水灌溉中的喷嘴距地高h=0.8m,假定水从喷嘴水平喷出,喷灌半径为R=4m,不计空气阻力,取g=10m/s2.则
A.水下落的加速度为8m/s2
B.水从喷嘴到地面的时间为0.4s
C.水从喷嘴喷出后动能不变
D.水从喷嘴喷出的速率为10m/s
参考答案:BD
本题解析:水喷出后做平抛运动,下落的加速度为10m/s2,故A错误;根据
得;
,故B正确;水从喷嘴喷出后重力做正功,动能增大,故C错误;平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,故有:
,故D正确;
故选BD
点评:关键是知道平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,难度不大.
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,水平台面AB距地面的高度h=0.80m.质量为0.2kg的滑块以v0=6.0m/s的初速度从A点开始滑动,滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.25.滑块滑到平台边缘的B点后水平飞出.已知AB间距离s1=2.2m.滑块可视为质点,不计空气阻力.(g取10m/s2)求:
(1)滑块从B点飞出时的速度大小
(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离s2
(3)滑块自A点到落地点的过程中滑块的动能、势能和机械能的变化量各是多少.
参考答案:(1)滑块从A点滑到B点的过程中,克服摩擦力做功,由动能定理
-fS1=12mv2?-12mv20? ?①
滑动摩擦力?f=μmg?②
由①②两式联立,将v0=6.0m/s,s1=2.2m,μ=0.25带入,可得
v=5.0m/s?
故滑块从B点飞出时的速度大小为5.0m/s.
(2)滑块离开B点后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动
h=12gt2?③
水平方向做匀速直线运动
S2=vt?④
由③④两式联立,将h=0.80m,g=10m/s2带入,可得
s2=2.0m?
即滑块落地点到平台边缘的水平距离s2为2.0m.
(3)落地时的动能E2=12mv2?+mgh=4.1J
滑块在A点的初动能为E?1=12mv20=3.6J
由A到落地点滑块的动能增加了△EK=E2-E1=0.5J
重力势能减小量为△Ep=mgh=1.6J
机械能的减小量△E=μmgS1=1.1J?
即滑块自A点到落地点的过程中滑块的动能增加0.5J、势能减小1.6J、机械能减小1.1J.
本题解析:
本题难度:一般
5、实验题 在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下:
A.让小球多次从_______________滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;
B.安装好器材,注意斜槽末端切线水平和平板竖直,记下______________的位置为O点和过O点的竖直线;
C.测出曲线上某点的坐标x 、y ,用v0=___________算出该小球的平抛初速度。实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值;
D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹。
上述实验步骤的合理顺序是_____________________ (只排列序号即可)。
参考答案:同一位置由静止;斜槽末端;x
;BADC
本题解析:
本题难度:一般