【題目】如圖所示,在高為h=5m的平臺(tái)右邊緣上,放著一個(gè)質(zhì)量M=3kg的鐵塊,現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的鋼球以v0=10m/s的水平速度與鐵塊在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生正碰被反彈,落地點(diǎn)距離平臺(tái)右邊緣的水平距離為L=2m,已知鐵塊與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,求鐵塊在平臺(tái)上滑行的距離s(不計(jì)空氣阻力,鐵塊和鋼球都看成質(zhì)點(diǎn),取g=10m/s2).

【答案】1.6m

【解析】試題分析:鋼球與鐵塊發(fā)生碰撞,時(shí)間極短,動(dòng)量守恒,碰撞后鋼球做平拋運(yùn)動(dòng),已知下落的高度和水平距離,可由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出碰后鋼球的速度,即可由動(dòng)量守恒定律求出碰后鐵塊的速度,由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解鐵塊在平臺(tái)上滑行的距離s

解:設(shè)碰撞后鋼球反彈的速度大小為v1,鐵塊的速度大小為v,由于碰撞時(shí)間極短,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,則有

mv0=Mv﹣mv1

碰后鋼球做平拋運(yùn)動(dòng),則有

l=v1t ②

h=gt2

②③①解得t=1sv1=2m/s,v=4m/s,

d碰后鐵塊向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為

a==μg=5m/s2

最終速度為0,則其運(yùn)行時(shí)間為

t1==0.8s ⑤

所以鐵塊在平臺(tái)右滑行的距離為 s=t1=1.6m ⑥

答:鐵塊在平臺(tái)上滑行的距離s1.6m

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【題目】如圖所示表示兩列同頻率相干水波在時(shí)刻的疊加情況,圖中實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,已知兩列波的振幅均為1cm,波速為2m/s,波長(zhǎng)為0.2m,下列說法正確的是

A. B、D兩點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),且位移始終處于最大

B. A、C點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)

C. B、D兩點(diǎn)在該時(shí)刻的豎直高度差為2cm

D. t=0.025s時(shí)刻A點(diǎn)距平衡位置2cm

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A落地時(shí)的速度相同

B重力的平均功率相同

C重力做功相同

D落地時(shí)重力的即時(shí)功率相同

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【題目】如圖所示,在一矩形半導(dǎo)體薄片的P、Q間通入電流I,同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B,在M、N間出現(xiàn)電壓UH,這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),UH稱為霍爾電壓,且滿足,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數(shù)。某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)來測(cè)定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)。

①若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電,電流與磁場(chǎng)方向如圖丙所示,該同學(xué)用電壓表測(cè)量UH時(shí),應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與_________(“M”“N”)端通過導(dǎo)線相連。

②已知薄片厚度d=0.40mm,該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T 變,改變電流I的大小,測(cè)量相應(yīng)的UH值,記錄數(shù)據(jù)如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定區(qū)域內(nèi)補(bǔ)漏的點(diǎn)并畫出UH—I圖線,利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為:_______________×10-3VmA-1T-1(保留2位有效數(shù)字)。

I(×103A)

3.0

6.0

9.0

12.0

15.0

18.0

UH(×103V)

1.1

1.9

3.4

4.5

6.2

6.8

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【題目】地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T0,取無窮遠(yuǎn)處的引力勢(shì)能為零.質(zhì)量為m的衛(wèi)星在繞地球無動(dòng)力飛行時(shí),它和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,它們之間引力勢(shì)能的表達(dá)式是Ep=-,其中r是衛(wèi)星與地心間的距離.現(xiàn)欲將質(zhì)量為m的衛(wèi)星從近地圓軌道Ⅰ發(fā)射到橢圓軌道Ⅱ上去,軌道Ⅱ的近地點(diǎn)A和遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地心分別為r1=R,r2=3R.若衛(wèi)星在軌道Ⅱ上的機(jī)械能和在r3=2R的圓周軌道Ⅲ上的機(jī)械能相同,則(  )

A. 衛(wèi)星在近地圓軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同

B. 從軌道Ⅰ發(fā)射到軌道Ⅱ需要在近地的A點(diǎn)一次性給它提供能量

C. 衛(wèi)星在橢圓軌道上的周期為T0

D. 衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅱ上自由運(yùn)行時(shí),它在B點(diǎn)的機(jī)械能大于在A點(diǎn)的機(jī)械能

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A. 兩個(gè)電流表的示數(shù)之比為1:10 B. 副線圈中電流表A2的示數(shù)為1.1A

C. 原線圈中電流表A1的示數(shù)大于0.11A D. 定值電阻R消耗的功率為24.2W

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A. 探測(cè)衛(wèi)星悟空的質(zhì)量

B. 探測(cè)衛(wèi)星悟空運(yùn)動(dòng)的周期

C. 探測(cè)衛(wèi)星悟空所在圓軌道離地面的高度

D. 探測(cè)衛(wèi)星悟空運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能

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【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)n1n23∶1,原線圈電路中接有一量程為3 A的理想交流電流表,副線圈兩端接有理想交流電壓表一只和可變電阻R以及若干“6 V、6 W”的相同燈泡。輸入端交變電壓u的圖像如圖乙所示。

(1)求圖甲中電壓表的讀數(shù)。

(2)要求燈泡均正常發(fā)光,求電路中最多允許接入的燈泡個(gè)數(shù)。

(3)為滿足第(2)問中要求,求可變電阻R應(yīng)調(diào)到的電阻值。

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