題目列表(包括答案和解析)
(10分).在游樂園坐過山車是一項驚險、刺激的游戲。游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示。斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道(圓心為O)相連,AB、EF分別與圓O相切于B、E點,C為軌道的最低點,斜軌AB傾角為37°。質量為m=0.1kg的小球從A點靜止釋放,先后經B、C、D、E到F點落入小框。(整個裝置的軌道均光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)小球在光滑斜軌AB上運動的過程中加速度的大;
(2)要使小球在運動的全過程中不脫離軌道,A點距離最低點的豎直高度h至少多高及在C點時小球對軌道的壓力?
(6分)
I.如圖所示,大小分別為F1、F2、F3的三個力恰好圍成一個閉合的三角形,且三個力的大小關系是F1<F2<F3,則下列四個圖中,這三個力的合力最大的是
Ⅱ.用多用電表探測由圖所示黑箱發現:用直流電壓擋測量,E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓,E、F兩點間無電壓;用歐姆檔測量,黑表筆(與電表內部電源的正極相連)接E點,紅表筆(與電表內部電源的負極相連)接F點,阻值較小,但反接阻值很大。那么,該黑箱內元件的接法可能是圖下中的 。
A. B. C. D.
(6分)
I.如圖所示,大小分別為F1、F2、F3的三個力恰好圍成一個閉合的三角形,且三個力的大小關系是F1<F2<F3,則下列四個圖中,這三個力的合力最大的是
Ⅱ.用多用電表探測由圖所示黑箱發現:用直流電壓擋測量,E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓,E、F兩點間無電壓;用歐姆檔測量,黑表筆(與電表內部電源的正極相連)接E點,紅表筆(與電表內部電源的負極相連)接F點,阻值較小,但反接阻值很大。那么,該黑箱內元件的接法可能是圖下中的 。
A. B. C. D.
I.(6分)在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6個計數點(每相鄰兩個計數點間還有4個打點計時器打下的點,本圖中沒有畫出)打點計時器接的是220 V、50 Hz的交變電流,他把一把毫米刻度尺放在紙帶上,其零刻度和計數點A對齊.
(1)按照有效數字的讀數規則讀出相鄰計數點AB、BC、CD、DF.、EF間的距離分別為sl、s2、s3、s4、s5,其中s1= cm;
(2)該物體的加速度a= m/s2(保留2位有效數字).
Ⅱ.(12分)某同學要測量一待測電阻Rx的阻值,備選器材如下:
電流表A,量程為50mA,內阻r=30Ω; 電壓表V1,量程為3 V,內阻約為2 kΩ;
電壓表V2,量程為15 V,內阻約為4.5kΩ;待測電阻Rx,阻值約為20Ω;
定值電阻R0,阻值為100Ω; 滑動變阻器R1。最大阻值為20Ω;
滑動變阻器R2,最大阻值為200Ω; 電源E,電動勢為4V,內阻忽略不計;
開關S,導線若干.
實驗中要求電表的讀數超出量程的,能測多組數據,并有盡可能高的測量精確度.
(1)該實驗中電壓表應選用 ,滑動變阻器應選用 ;
(2)在下面的有框中畫出實驗電路圖,標明儀器代號;
(3)如果在實驗中,電壓表的示數為2.70 V時,電流表的指針指在正中間,則待測電阻Rx的阻值為 Ω.
9.(1)0.05 (3分) 31.25 (3分)
(2)①(6分)如圖所示
②(5分)
10.解:當指針偏轉一周時,測量值達到最大設為M.則
彈簧的形變量為△x = 2πR (5分)
Mg = 2k△x (5分)
所以
Mg = 4kπR (3分)
得M=
4kπR/g 代入數據 M=
11.解
⑴由(c)圖知,線圈往返每次運動都是勻速直線運動
V=
(3分)
因磁場均勻輻向,可見線圈每次運動切割磁感線產生感應電動勢恒定:
(6分)
∴I=
(3分)
發電機輸出功率就等于電珠的電功率:
P出=I2R2=0.32W (2分)
⑵因勻速:F推=F安=nBIL=2πnrBI=0.5(N) (5分)
12.解:
(1)粒子運動軌跡如圖所示,設粒子在P點時速度大小為,OQ段為四分之一圓弧,QP段為拋物線,根據對稱性可知,粒子在Q點的速度大小也為
,方向與x軸正方向成450.可得
(1分)
(2)Q到P過程,由動能定理得
(3分)
即
(1分)
(3)在Q點時,
(2分)
由P到Q過程中,
豎直方向上有: (1分)
(2分)
水平方向有: (1分) 則OQ=
得粒子在OQ段圓周運動的半徑
(2分)
Q到O的時間:
(2分)
粒子從P到O點所用的時間:t=t1+t2=
(2分)
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