題目列表(包括答案和解析)
“動能定理”和“機械能守恒定律”是物理學中很重要的兩個力學方面物理規律。有一名同學設計了如圖I所示的實驗裝置。一個電磁鐵吸住一個小鋼球,當將電磁鐵斷電后,小球由靜止開始向下加速運動。小鋼球經過光電門時,計時裝置將記錄小鋼球通過光電門所用的時間t用直尺測量出小鋼球由靜止開始下降到光電門時的高度h。
(1)這名同學為了驗證“動能定理”,用游標卡尺測量了小鋼球的直徑,結果如圖2所示,他記錄下來小鋼球的直徑d= cm。
(2)這名同學在驗證“動能定理”的過程中,忽略了空氣阻力的影響,除了上述的數據之外是否需要測量小鋼球的質量? (填“需要”或“不需要”)
(3)該同學如果打算用這套裝置驗證機械能守恒定律,你覺得下面的哪些做法能提高實驗的精度( )
A、在保證其它條件不變的情況下,減小小球的直徑
B、在保證其它條件不變的情況下,增大小球的直徑
C、在保證其它條件不變的情況下,增大小球的質量
D、在保證其它條件不變的情況下,減小小球的質量
(動能定理的應用)如圖所示,豎直平面內的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成,AB恰與圓弧CD在C點相切,軌道固定在水平面上.一個質量為m的小物塊(可視為質點)從軌道的A端以初動能E沖上水平軌道AB,沿著軌道運動,由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點.已知水平軌道AB長為L.求:
(1)小物塊與水平軌道的動摩擦因數μ.
(2)為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道,圓弧軌道的半徑R至少是多大?
(3)若圓弧軌道的半徑R取第(2)問計算出的最小值,增大小物塊的初動能,使得小物塊沖上軌道后可以達到最大高度是1.5R處,試求物塊的初動能并分析物塊能否停在水平軌道上.如果能,將停在何處?如果不能,將以多大速度離開水平軌道?
第Ⅰ卷
一、單項選擇題(每小題6分,共30分。每小題給出的四個選項中,只有一個選項是正確的)
1
2
3
4
5
D
B
B
A
C
二、不定項選擇題(每小題6分,共18分。每小題給出的四個選項中,有的小題只有一項是正確的。有的小題有多個選項是正確的,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯或不答的得0分 )
6
7
8
AD
D
AC
第Ⅱ卷
9.
(1)25 (每空3分)
(2)19.62(3分)
(3)右 將電壓表的量程更換為15 V (每空2分)
(4)①小桶和砝碼的總重力大于輕細繩的拉力
,即
偏大(2分)
②ACD (3分)
10.(16分)(1)時間t0內MN桿上升的距離為
①1分
(2)
EF桿剛要離開平臺時
⑦2分
此時回路中的電流為
⑧1分
此時MN桿切割磁場產生的電動勢為
⑨2分
MN桿運動的時間為
⑩2分
由⑦⑧⑨⑩得
⑾1分
11.(18分)(1)對小物塊從開始到上升到最高點的過程用能量守恒得
①4分
代入已知得
②2分
12.(20分)
(1)
①3分
②2分
(2)一個氘核的動能為
, ③2分
兩個等速的氘核相向碰撞后恰能發生聚變,則它們的動能都轉化為電勢能
④2分
由③④解得
⑤1分
(3)氘核沿反應區切線方向射入磁場,偏轉后恰好又與磁場外邊界相切返回,此圓周運動的軌跡半徑最小,所求出的磁感應強度最大,此磁感應強度即為保證速率為v的氘核沿不同方向從反應區進入磁場后不能從磁場區域的外邊界射出的最小值⑥2分
⑦ 3分
⑧3分
由⑦⑧解得
⑨2分
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