度应为弹簧原长
B.在“探究求合力的方法”的实验中,两次应将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度 C.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,平衡摩擦力时应将装有砝码的小桶通过定滑轮拴在木块上
D.在“探究平抛运动的规律”的实验中,小球可以从不同位置释放
E.在“探究功与速度变化的关系”的实验中,必须用完全相同的橡皮筋,且每次实验时橡皮筋拉伸的长度也必须相同
14.如图为实验室中验证动量守恒实验装置示意图
(1)若入射小球质量为m1,半径为r1,被碰小球质量为m2,半径为r2,则 A.m1?m2,r1?r2 B.m1?m2,r1?r2 C.m1?m2,r1?r2 D.m1?m2,r1?r2
(2)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,P为不放被碰小球时入射小球落点的平均位置,则关系式(用m1、m2及图中字母表示)__________成立,即表示碰撞中动量守恒。
15.为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I,利用P=UI得到电功率,实验所使用的小灯泡规格为“3.0V,1.8W”,电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
(1)准备使用的实物电路如图甲所示。请根据实物图画出相应的电路图。
(2)现有20Ω和50Ω的定值电阻,电路中的电阻R1应选_________Ω的定值电阻。 (3)依据所描绘的P-U2的图像,求灯泡在2V电压下的功率为_______W,此时的电阻值为_______Ω。(结果均保留两位有效数字)
三、计算或论述题:解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位
16.如图所示,有一质量为2kg的物体放在长为1m的固定斜面顶部,斜面倾角θ=37°,
cos37??0.8。 g?10m/s2,sin37??0.6,
(1)若由静止释放物体,1s后物体到达斜面底端,则物体到达斜面底端时的速度大小为多少?
(2)物体与斜面之间的动摩擦因数为多少?
(3)若给物体施加一个竖直方向的恒力,使其由静止释放后沿斜面向下做加速度大小为1.5m/s2的匀加速直线运动,则该恒力大小为多少?
17.如图所示,轨道ABCDP位于竖直平面内,其中圆弧段CD与水平段AC及倾斜段DP分别相切于C点和D点,水平段BC粗糙,其余都光滑,DP段与水平面的夹角θ=37°,D、C两点的高度差h=0.1m,整个轨道绝缘,处于方向水平向左、电场强度大小未知的
匀强电场中,一个质量m1=0.4kg、带正电、电荷量未知的小物块I在A点由静止释放,经过时间t=1s,与静止在B点的不带电、质量m2=0.6kg小物块II碰撞并粘在一起在BC段上做匀速直线运动,到达倾斜段DP上某位置,物块I和II与轨道BC段的动摩擦因数μ=0.2,g?10m/s,sin37??0.6,cos37??0.8。求:
2
(1)物块I和II在BC段上做匀速直线运动的速度大小;
(2)物块I和II第一次经过圆弧段C点时,物块I和II对轨道压力的大小。
18.在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M=0.6kg,m=0.2kg的两个小球,中间夹着一个被压缩的轻弹簧(弹簧与两球不相连),弹簧的弹性势能Ep=10.8J,原来处于静止状态。现突然释放弹簧,球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道,如图所示,g?10m/s。求:
2
(1)两小球离开轻弹簧时获得的速度大小;
(2)球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小;
(3)若半圆轨道半径可调,求m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离的最大值。 19.某种回旋加速器的设计方案如图甲所示,图中粗黑线段为两个正对的极板,两个极
板的板面中部各有一狭缝(沿OP方向的狭长区域),带电粒子可通过狭缝穿越极板(如图乙所示),当带电粒子每次进入两极板间时,板间电势差为U(下极板电势高于上极板电势),当粒子离开两极板后,极板电势差为零;两细虚线间(除开两极板之间的区域)即无电场也无磁场;其他部分存在匀强磁场,磁感应强度方向垂直纸面。在离子源S中产生的质量为m、电荷量为q(q>0)的离子,由静止开始被电场加速,经狭缝中的O点进入磁场区域,O点到极板右端的距离为D,到出射孔P的距离为4D,已知磁感应强度大小可以调节,离子从离子源上方的O点射入磁场区域,最终只能从出射孔P射出,假设离子打到器壁或离子源外壁则即被吸收。忽略相对论效应,不计离子重力,求:
(1)离子从出射孔P射出时磁感应强度的最小值; (2)调节磁感应强度大小为B1? 参考答案
1B 2B 3C 4B 5A 6C 7D 8A 9BC 10ACD 11CD 12BC 13ABE 14、(1)C(2)
52mU,计算离子从P点射出时的动能。
Dqm1OP?m1OM?m2ON
15、(1)如图所示(2)20;(3)0.98~1.0;4.0~4.1
12s2?1vt,v??m/s?2m/s 2t1v2(2)a1??m/s2?2m/s2,mgsin???mgcos??ma1,??37?,联立解得
t116、(1)s???0.5
(3)物体向下运动,恒力F与重力的合力竖直向下,设该合力为F竖,则
F竖sin???F竖cos??ma2
将a2?1.5m/s2,??37?,??0.5代入,可求得F竖?15N 因为F竖?mg?F,所以F?mg?F竖?20N?15N?5N
17、(1)物块I和II粘在一起在BC段上做匀速直线运动,设电场强度为E,物块I带电荷量为q,物块I与物块II碰撞前速度为v1,碰撞后共同速度为v2,则
qE???m1?m2?g,qEt?m1v1,m1v1??m1?m2?v2,解得v2?2m/s
(2)设圆弧段CD的半径为R,物块I和II经过C点时圆弧段轨道对物块支持力的大小为FN,则R(1?cos?)?h
2v2FN??m1?m2?g??m1?m2?,解得FN?18N,由牛顿第三定律可得物块I和II
R对轨道的压力大小为18N
18、(1)释放弹簧过程中系统动量守恒,机械能守恒,以向右为正方向,mv1?Mv2?0
1212mv1?Mv2?EP,代入数据解得v1?9m/s,v2?3m/s 2211(2)m从A到B过程中,由机械能守恒定律可得mv12?mv1'2?mg?2R,解得
22由机械能守恒可得