【題目】下圖為驗證動量守恒定律的實驗裝罝,實驗中選取兩個半徑相同、質量不等的小球,按下面步驟進行實驗:
①用天平測出兩個小球的質量分別為叫m1和叫m2;
②安裝實驗裝置,將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端切線水平,再將一斜面BC連接在斜槽末端;
③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放,標記小球在斜面上的落點位罝P;
④將小球m2放在斜槽末端B處,仍讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放,兩球發(fā)生碰撞, 分別標記小球m1,、m2在斜面上的落點位置;
⑤用毫米刻度尺測出各落點位置到斜槽末端B的距離。圖中從M、P、N點是實驗過程中記下的小球在斜面上的三個落點位置,從M、P、N到B點的距離分別為SM、SP、SN.依據上述實驗步驟,請回答下面問題:
(1)兩小球的質量m1、m2應滿足m1_____m2(填寫“>”,“=”或“<”)
(2)小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點是圖中___點,m2的落點是圖中___點;
(3)用實驗中測得的數據來表示,只要滿足關系式___________,就能說明兩球碰撞前后動量是守恒的;
(4)若要判斷兩小球的碰撞是否為彈性碰撞,用實驗中測得的數據來表示,只需滿足關系式____________________即可。
【答案】 〉 M N
【解析】(1)為了防止入射球碰后反彈,一定要保證入射球的質量大于被碰球的質量。
(2)小球m1和小球m2相撞后,小球m2的速度增大,小球m1的速度減小,都做平拋運動,所以碰撞后m1球的落地點是M點,m2球的落地點是N點。
(3)碰撞前,小于m1落在圖中的P點,設其水平初速度為v1.小球m1和m2發(fā)生碰撞后,m1的落點在圖中的M點,設其水平初速度為v1′,m2的落點是圖中的N點,設其水平初速度為v2。 設斜面BC與水平面的傾角為α,由平拋運動規(guī)律得: , ,解得: ;同理可解得: , ,所以只要滿足即: ,則說明兩球碰撞過程中動量守恒。
(4)如果滿足小球的碰撞為彈性碰撞,則應滿足: ,代入以上速度表達式可知,應滿足公式為: ,故需要驗證: 相等。
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【題目】如右圖所示,兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置,相距為 L,一理想電流表與兩導軌相連,勻強磁場與導 軌平面垂直.一質量為 m、有效電阻為 4R 的導體棒在距磁場上邊界 h 處靜止釋放.導體棒進入磁場后,流經電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為I.整個運動過程中,導體棒與導軌接觸良好,且始終保持水平,不計導軌的電阻.求:
(1)磁感應強度的大小B;
(2)電流穩(wěn)定后,導體棒運動速度的大小v;
(3)流經電流表電流的最大值Im.
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【題目】如圖所示,物塊a、b和c的質量相同,a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連,通過系在a上的細線懸掛于固定點O。整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),F將細線剪斷,將物塊a的加速度的大小記為a1,S1和S2相對于原長的伸長分別記為Δl1和Δl2,重力加速度大小為g。在剪斷的瞬間( )
A. a1=2g B. a1=0
C. Δl1=2Δl2 D. Δl1=Δl2
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【題目】火星直徑約為地球的一半,質量約為地球的十分之一,它繞太陽公轉的軌道半徑約為地球公轉半徑的1.5倍.根據以上數據,以下說法正確的是()
A. 火星表面重力加速度的數值比地球表面小
B. 火星公轉的周期比地球的長
C. 火星公轉的線速度比地球的大
D. 火星公轉的向心加速度比地球的大
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【題目】某學習小組探宄電學元件的伏安特性曲線。
甲同學要描繪一個標有“3.6 V,1.2 W”的小燈泡的伏安特性曲線,除了導線和開關外,還 有下列器材可供選擇:
電壓表V (量程5 V,內阻約為5 kΩ) 直流電源電動勢4.5V,內阻不計)
電流表A1 (量程350 mA,內阻約為1 Ω) 電流表A2、(量程150 mA,內阻約為2 Ω)
滑動變阻器R1 (阻值0200Ω) 滑動變阻器盡(阻值010Ω)
(1)實驗中電流表應選_______,滑動變阻器應選______ ;填寫器材代號)
(2)請畫出此電路圖。
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【題目】一臺發(fā)電機最大輸出功率為4000kW,電壓為4000V,經變壓器T1升壓后向遠方輸電。輸電線路總電阻R=1kΩ.到目的地經變壓器T2降壓,使額定電壓為220V的用電器正常工作。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機輸出功率的10%,T1和T2為理想變壓器,發(fā)電機處于滿負荷工作狀態(tài),試求:
(1) 輸電線上的功率損失和電壓損失。
(2) T1和T2 原、副線圈匝數比各為多少?
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【題目】如圖所示是圓盤發(fā)電機的示意圖;銅盤安裝在水平的銅軸上,它的邊緣正好在兩磁極之間,兩塊銅片C、D分別與轉動軸和銅盤的邊緣接觸。若銅盤半徑為L,勻強磁場的磁感應強度為B,回路的總電阻為R,從左往右看,銅盤以角速度ω沿順時針方向勻速轉動。則 ( )
A. 由于穿過銅盤的磁通量不變,故回路中無感應電流
B. 回路中感應電流大小不變,為
C. 回路中有方向不斷變化的感應電流
D. 回路中感應電流方向不變,為D→C→R→D
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【題目】如圖所示,細桿的一端與小球相連,可繞過O點的水平軸自由轉動,細桿長0.5 m,小球質量為3 kg,現給小球一初速度使它做圓周運動,若小球通過軌道最低點a的速度為va=4 m/s,通過軌道最高點b的速度為vb=2 m/s,取g=10 m/s2,則小球通過最低點和最高點時對細桿作用力的情況是( )
A. 在a處為拉力,方向豎直向下,大小為126 N
B. 在a處為壓力,方向豎直向上,大小為126 N
C. 在b處為拉力,方向豎直向上,大小為6 N
D. 在b處為壓力,方向豎直向下,大小為6 N
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【題目】如圖為驗證機械能守恒定律的實驗中,質量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出了一系列的點,如圖所示,相鄰記數點間的時間間隔為0.04s,長度單位是cm,g取9.8m/s2.則:
(1)在該實驗中,下面敘述正確的是(______)
A.應用天平稱出重物的質量
B.應當選用點跡清晰,第一、二兩點距離約2mm的紙帶進行測量
C.操作時應先放紙帶,后接通電源
D.打點計時器應接在直流電源上
(2)驗證機械能守恒定律的實驗步驟有:
①把打點計時器安裝在鐵架臺上,用導線將學生電源和打點計時器接好。
②重復上一步的過程,打三到五條紙帶。
③把紙帶的一端用夾子固定在重錘上,另一端穿過打點計時器的限位孔,用手豎直提起紙帶,使重錘?吭诖螯c計時器附近。
④用公式,計算出各點的瞬時速度v1、v2、v3、……并記錄在表格中。
⑤接通電源,待計時器打點穩(wěn)定后再松開紙帶,讓重錘自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點。
⑥計算各點的重力勢能的減少量mghn和動能的增加量,并進行比較,看是否相等,將數值填入表格內。
⑦選擇一條點跡清晰的紙帶,在起始點標上O,以后各點依次為1、2、3、……用刻度尺測量對應下落的高度h1、h2、h3、……記入表格中。上述步驟合理的順序應該是______________________。
(3)從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖所示(其中一段紙帶圖中未畫出)。圖中O點為打出的起始點,且速度為零。選取在紙帶上打出的點A、B、C、D作為計數點,并測出A、B、C、D點距起始點O的距離如圖所示。由此可計算出物體下落到B點時勢能的變化量ΔEP=_____J(保留三位有效數字),動能的增加量ΔEk=_____J(保留三位有效數字)。
(4)該同學利用自己在做該實驗時打出的紙帶,測量出了各計數點到打點計時器打下的第一個點的距離h,算出了各計數點對應的速度v,以h為橫軸,以v2為縱軸畫出了如圖的圖線。若圖線的斜率為k, 則可知當地的重力加速的表達式為_____,圖線不經過原點的可能原因是_____________________。
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