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与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A ,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图;
(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的
过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为____。动能的增
加量可表示为__。若在运动过程中机械能守恒,
11与s的关系式为 __ t2t2(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,
结果如下表所示:
以s为横坐标,
1为纵坐标,在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数2t4?1?2据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=___________?10m.?s(保留3位有效数字).
[来源:Zxxk.Com]
由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出
1?s直线的斜率ko,将k和ko进行比较,若2t其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律。
11(上海第33 题).(14 分)如图(a),磁铁A、B的同名磁极相对放置,置于水平气垫导轨上。A固定于导轨左端,B的质量m=0.5kg,可在导轨上无摩擦滑动。将B在A附近某一位置由静
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止释放,由于能量守恒,可通过测量B在不同位置处的速度,得到B的势能随位置x的变化规律,见图(c)中曲线I。若将导轨右端抬高,使其与水平面成一定角度(如图(b)所示),则B的总势能曲线如图(c)中II所示,将B在x?20.0cm处由静止释放,求:(解答时必须写出必要的推断说明。取g?9.8m/s2)
(1)B在运动过程中动能最大的位置; (2)运动过程中B的最大速度和最大位移。
(3)图(c)中直线III为曲线II的渐近线,求导轨的倾角。 (4)若A、B异名磁极相对放置,导轨的倾角不变,在图(c)上画出B的总势能随x的变化曲线. 12(江苏第14题).(16分)如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连,小物块悬挂于管口。现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)
(1)求小物块下落过程中的加速度大小; (2)求小球从管口抛出时的速度大小; (3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于
2L 213(福建第21题).(19分)
如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半 部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上段放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求: (1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1; (2)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep;
(3) 已知地面欲睡面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴
线OO-。在角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在
到m之间变化,且均能落到水面。持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少? P 14(2011安徽24).(20分)
如图所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O
v0 轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现
L 给小球一个竖直向上的初速度v0=4 m/s,gO m M
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取10m/s2。
(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。 (2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。 (3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。 15(2011全国卷1第26题).(20分)
装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。 通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因。
质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块,间隔一段距离水平放置,如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响。 16(2011天津第10题).(16分)
如图所示,圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平
地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一初速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2R。重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求:
(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t; (2)小球A冲进轨道时速度v的大小。
17(2011浙江第24题).(20分)节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为
动力来源的汽车。有一质量m=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以v1?90km/h匀速行驶,发动机的输出功率为P?50kW。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L=72m后,速度变为v2?72km/h。此过程中发动机功率的
1用5于轿车的牵引,用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求 (1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力F阻的大小; (2)轿车从90km/h减速到72km/h过程中,获得的电能E电;
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离L?。 18(2011广东第 36题)、(18分)如图20所示,以A、B和C、D为端点的两半圆形光滑轨
道固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠B点,上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C。一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上E点,运动到A时刚好与传送带速度相同,然后经A沿半圆轨道滑下,再经B滑上滑板。滑板运动到C时被牢固粘连。物块可视为质点,质量为m,滑板质量M=2m,两半圆半径均为R,板长l =6.5R,板右端到C的距离L在R<L<5R范围内取值。E距A为S=5R,物块与传送
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带、物块与滑板间的动摩擦因素均为μ=0.5,重力加速度取g. (3) 求物块滑到B点的速度大小;
(4) 试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中,克服摩擦力做的功Wf与L的关系,并
判断物块能否滑到CD轨道的中点。
19(2011北京第22题).(16分)
如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。 (1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球保持静止。画出此时小球的受力图,并求力F的大小; (2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。
O α l m F 2011普通高考试题汇编:静电场
1 (2011江苏省第8题).一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力。下列说法正确的有 A.粒子带负电
B.粒子的加速度先不变,后变小 C.粒子的速度不断增大
D.粒子的电势能先减小,后增大 2(2011安徽第18题).图(a)为示管的原理图。如果在电极YY’之间所加的电压图按图(b)所示的规律变化,在电极XX’ 之间所加的电压按图(c)所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是
电子Y Y 偏转电X X 荧 屏光 亮X Y X UO t1 2t O Ut1 2图
3t Y 图
图(b)
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A B CD
3(2011安徽第20题).如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电
UAB 粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0A B UO 时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运
动,时而向B板运动,并最终打在A板上。
O T/2 T 则t0可能属于的时间段是 t P A.0?t0?TT3T B.?t0? 4243T9T?t0?T D.T?t0?C. 48-UO 图(a)
图(b)
4(2011全国卷1第17题).通常一次闪电过程历时约0.2~O.3s,它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40~80μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109v,云地间距离约为l km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪击持续时间约为60μs。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据,下列判断正确的是
A.闪电电流的瞬时值可达到1×10A B.整个闪电过程的平均功率约为l×1014W C.闪电前云地间的电场强度约为l×10V/m D.整个闪电过程向外释放的能量约为6×10J
5(2011海南第1题).关于静电场,下列说法正确的是
A. 电势等于零的物体一定不带电 B. 电场强度为零的点,电势一定为零 C. 同一电场线上的各点,电势一定相等
D. 负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加
6(2011海南第3题).三个相同的金属小球1.2.3.分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q,球2的带电量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变。由此可知 A..n=3 B..n=4 C..n=5 D.. n=6
7(2011新课标理综第20题).一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)(D)
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