題目列表(包括答案和解析)
在研究平拋運動實驗中,實驗室準備了下列器材:鐵架臺、斜槽、豎直擋板、有水平卡槽的木板(能將擋板豎直固定在卡槽上,且相鄰卡槽間的距離相等)、白紙、復寫紙、圖釘、小球、刻度尺等。
I.請完成研究平拋運動的實驗步驟:
(1)按圖安裝實驗裝置,保證斜槽末端 ,將 、 用圖釘固定在擋板同一面上,再將擋板豎直固定在卡槽上;
(2)將小球從斜槽上某位置由靜止釋放,小球撞擊擋板時在白紙上會留下痕跡;
(3)將擋板移到右側相鄰的卡槽上豎直固定好,將小球從斜槽上 釋放,小球撞擊擋板時在白紙上留下痕跡;
(4)重復(3)的步驟若干次;
(5)整理器材。
Ⅱ.若相鄰卡槽間的距離為l,在白紙上依次選取三個點跡,測得相鄰兩點跡間的距離分別為h1、h2(h2>h1),重力加速度為g,則小球做平拋運動的初速度v0= 。
在做“碰撞中的動量守恒”實驗中,裝置如圖7
(1)需要的測量儀器或工具有
A.秒表 B.天平 C.刻度尺
D.重錘線 E.打點計時器 F.圓規(guī)
(2)必須要求的條件是
A.兩小球碰撞時,球心必須在同一高度上
B.斜槽軌道末端的切線必須水平
C.入射球和被碰球的質量必須相等,且大小相同
D.入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下
(3)某次實驗中得出的落點情況如下圖所示,假設碰撞過程中動量守恒,則入射小球質量m1和被碰小球質量m2之比為____________
(4)在做“驗證動量守恒定律”實驗中,產(chǎn)生誤差的主要原因下述正確的是 ( )
A.碰撞前入射小球的速度方向,碰撞后兩小球的速度方向不是在同一直線上。
B.傾斜部分軌道對入射小球的摩擦力作用。
C.沒有測量高度,算出具體的平拋時間
D.測量長度的誤差
(5)某同學改用如圖所示的裝置依次進行了如下的實驗操作:
Ⅰ.在一塊平木板表面先后釘上白紙和復寫紙,并將該木板豎直立于緊靠槽口處,使小球a從斜槽軌道上某固定點處由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡O;
Ⅱ.將木板向右平移適當?shù)木嚯x固定,再使小球a從原固定點處由靜止釋放,撞到木板上得到痕跡B;
Ⅲ.把小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端,讓小球a仍從原固定點處由靜止釋放,和小球b相碰后,兩球撞在木板上得到痕跡A和C;
Ⅳ.用天平測得a、b兩小球的質量分別為ma、mb,用刻度尺測量紙上O點到A、B、C三點的距離分別為y1、y2、y3;用實驗中所測得的量來驗證兩小球碰撞過程動量守恒,其表達式為 .
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
AB
A
A
C
D
C
AB
B
A
BC
11、2.025 ; 53 ; 11 。
12、(1)將小球放在槽的末端(或木板上)看小球能否靜止。(或用水平儀檢查木板是否水平,其他答案只要合理即可)
(2)BCD
(3)1.240(1.24)
13、(1) (2)后輪的半徑R (3)
14、解:(1)當汽艇以最大速度航行時,牽引力F與此時阻力f平衡,故F-f=0
由f=kv 可得 F=fm=kvm=1000N
(2)汽艇以v=
其牽引力為: F=fm=kvm
根據(jù)牛頓運動定律有: F-f=ma
代入數(shù)據(jù)得: a=
15、(1)設地球質量為M,衛(wèi)星質量為m,萬有引力常量為G、衛(wèi)星在近地圓軌道運動接近A點時的加速度為,根據(jù)牛頓第二定律
物體在地球表面上受到的萬有引力等于重力
解得
(2)設同步軌道距地面高度h2,根據(jù)牛頓第二定律有
由上式解得:
16、(1)在0---4S內根據(jù)牛頓第二定律F1-f=ma1
f=μmg
代入數(shù)據(jù)得: a1=3 m/s2
v1=a1 t1=
在4s―5s內根據(jù)牛頓第二定律F2-f=ma2
f=μmg
代入數(shù)據(jù)得: a2=-7m/s2
V2=v1
+a2 t2=
此后-f=ma3
a3=-
在7.5S末物體速度減為0.
如圖
(2)由以上計算可知S1 =1/2 at12=24m
S2=v1 t2 +1/2
at22 =
S3=v2 t3 +1/2
at32=
S=S1
+ S2 + S3 =
17、 (1)當小物塊速度小于
mgsin30° + μmgcos30°=ma1 ①1分
解得 a1 =
當小物塊速度等于3m/s時,設小物塊對地位移為L1,用時為t1,根據(jù)勻加速直線運動規(guī)律
t1 = ②1分
L1 = ③1分
解得 t1 = 0.4s L1 = 0.6m 1分
由于L1<L 且μ<tan30°,當小物塊速度大于3m/s時,小物塊將繼續(xù)做勻加速直線運動至B點,設加速度為a2,用時為t2,根據(jù)牛頓第二定律和勻加速直線運動規(guī)律
mgsin30°-μmgcos30°=ma2 ④1分
解得 a2 = 2.5m/s2
L-L1 = v1t2 + a2t22 ⑤1分
解得 t2 = 0.8s 1分
故小物塊由禁止出發(fā)從A到B所用時間為 t = t1 + t2 = 1.2s 1分
(2)作v―t圖分析知:傳送帶勻速運動的速度越大,小物塊從A點到B點用時越短,當傳送帶速度等于某一值v′ 時,小物塊將從A點一直以加速度a1做勻加速直線運動到B點,所用時間最短,即
L = a1tmin2 ⑥1分
解得tmin = 1s
v′
=a1tmin =
此時小物塊和傳送帶之間的相對路程為 △S = v′ t-L = 3.75m
傳送帶的速度繼續(xù)增大,小物塊從A到B的時間保持不變,而小物塊和傳送帶之間的相對路程繼續(xù)增大,小物塊在傳送帶上留下的痕跡也繼續(xù)增大;當痕跡長度等于傳送帶周長時,痕跡為最長Smax,設此時傳送帶速度為v2,則
Smax =
Smax = v2t-L ⑧1分
聯(lián)立⑥⑦⑧解得 v2 = 12.25m/s 1分
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