從飛出到打在得圓弧面上.由機械能守恒定律: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

解析 小球A從最高點飛出的最小速度vA,由機械能守恒,mghA=2mgRmv,則hA,A選項正確;小球B從最高點飛出的最小速度vB=0,由機械能守恒,mghB=2mgR,釋放的最小高度hB=2R,B選項錯誤;要使小球AB從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處,Rv0t,Rgt2,則v0,而A的最小速度vA>v0A球不可能落在軌道右端口處,B球可能,C選項錯誤、D選項正確.

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解析 (1)小球從曲面上滑下,只有重力做功,由機械能守恒定律知:

mghmv                                                       ①

v0 m/s=2 m/s.

(2)小球離開平臺后做平拋運動,小球正好落在木板的末端,則

Hgt2                                                                                                                                                     

v1t                                                                                                               

聯立②③兩式得:v1=4 m/s

設釋放小球的高度為h1,則由mgh1mv

h1=0.8 m.

(3)由機械能守恒定律可得:mghmv2

小球由離開平臺后做平拋運動,可看做水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動,則:

ygt2                                                                                                                                                      

xvt                                                                                                                      

tan 37°=                                                                                                         

vygt                                                                                                                     

vv2v                                                       ⑧

Ekmv                                                      ⑨

由④⑤⑥⑦⑧⑨式得:Ek=32.5h                                                                      

考慮到當h>0.8 m時小球不會落到斜面上,其圖象如圖所示

答案 (1)2 m/s (2)0.8 m (3)Ek=32.5h 圖象見解析

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I.做勻變速直線運動的小車,牽引一條紙帶通過打點計時器,交流電電源的頻率是50Hz,由紙帶上打出的某一點開始,每點剪下一段紙帶,按如圖1所示,每一條紙帶下端與x軸相重合,在左邊與y軸平行,將紙帶粘在坐標系中,求:(計算結果保
留小數點后面三位數字)
(1)所剪的這0.6s內的平均速度是
 
m/s;
(2)物體運動的加速度是
 
m/s2
II.因為手邊沒有天平,小王同學思考如何利用一已知勁度系數為k的彈簧和長度測量工具來粗測一小球的質量,他從資料上查得彈簧的彈性勢能Ep=
12
kx2(x
為彈簧形變量)后,設計了如圖2實驗:將彈簧一端固定在水平桌面上,另一端緊靠小球,彈簧原長時小球恰好在桌邊,然后壓縮彈簧并測得壓縮量x,釋放彈簧,小球飛出后落在水平地面上,測出桌高h以及落點到桌邊沿的水平距離s.
(1)請你推導出小球質量的表達式:
 

(2)如果桌面摩擦是本次實驗誤差的主要因素,
那么小球質量的測量值將
 
(填“偏大”、“偏小”或“準確”).
III.在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內電阻”的實驗中
(1)備有如下器材.
A.干電池2節;B.滑動變阻器(0~20Ω)
C.滑動變阻器(0~1kΩ)D.電壓表(0~3V);
E.電流表(0~0.6A)F.電流表(0~3A)
G.開關、導線若干
其中滑動變阻器應選
 
,電流表應選
 
.(只填器材前的序號)
(2)為了最大限度地減小實驗誤差,請在虛線框中(圖3)畫出該實驗最合理的電路圖.精英家教網

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精英家教網某校高三學習型小組開展互幫互學活動,甲同學命制了一道物理試題給小組其它同學做,題目如下:
如圖所示,豎直平面內固定一個半徑為R的光滑圓弧軌道,其端點P在圓心O的正上方,另一個端點Q與圓心O在同一水平面上.一只小球(可視為質點)從Q點的正上方某一高度處自由下落,小球從Q點進入軌道,為使小球能沿圓弧軌道運動且從P點飛出后,恰好又從Q點進入圓弧軌道,求小球開始下落時的位置到Q點的高度h是多大?
乙同學給出了如下解答:
解:小球從下落到P點的過程中,根據機械能守恒定律得mgh=
1
2
mv2+mgR

從P點平拋,根據平拋運動規律得
R=vt
R=
1
2
gt2

請你對甲同學命制的試題和乙同學的解答作出評價.如果沒有問題,請你求出h;如果存在問題,請給予必要的分析說明.

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(17分)

I.(5分)做勻變速直線運動的小車,牽引一條紙帶通過打點計時器,交流電電源的頻率是50Hz,由紙帶上打出的某一點開始,每點剪下一段紙帶,按如圖所示,每一條紙帶下端與x軸相重合,在左邊與y軸平行,將紙帶粘在坐標系中,求:(計算結果保

留小數點后面三位數字)

   (1)所剪的這0.6s內的平均速度是     m/s;

   (2)物體運動的加速度是       m/s2。

II.(6分)因為手邊沒有天平,小王同學思考如何利用一已知勁度系數為k的彈簧和長度測量工具來

粗測一小球的質量,他從資料上查得彈簧的彈性勢能為彈簧形變量)后,設計了如下實驗:將彈簧一端固定在水平桌面上,另一端緊靠小球,彈簧原長時小球恰好在桌邊,然后壓縮彈簧并測得壓縮量x,釋放彈簧,小球飛出后落在水平地面上,測出桌高h以及落點到桌邊沿的水平距離s。

   (1)請你推導出小球質量的表達式:          。

   (2)如果桌面摩擦是本次實驗誤差的主要因素,那么小球質量的測量值將     (填“偏大”、“偏小”或“準確”)。

 


    III.(6分)在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內電阻”的實驗中

   (1)備有如下器材。

           A.干電池2節;                              B.滑動變阻器(0~20Ω)

              C.滑動變阻器(0~1kΩ)               D.電壓表(0~3V);

              E.電流表(0~0.6A)                       F.電流表(0~3A)

              G.開關、導線若干

        其中滑動變阻器應選       ,電流表應選       。(只填器材前的序號)

   (2)為了最大限度地減小實驗誤差,請在虛線框中畫出該實驗最合理的電路圖。

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