【題目】(16分)如圖所示,水平光滑地面上停放著一輛小車,左側(cè)靠在豎直墻壁上,小車的四分之一圓弧軌道AB是光滑的,在最低點(diǎn)B與水平軌道BC相切,BC的長(zhǎng)度是圓弧半徑的10倍,整個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)?梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊從A點(diǎn)正上方某處無初速下落,恰好落人小車圓弧軌道滑動(dòng),然后沿水平軌道滑行至軌道末端C處恰好沒有滑出。已知物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力是物塊重力的9倍,小車的質(zhì)量是物塊的3倍,不考慮空氣阻力和物塊落人圓弧軌道時(shí)的能量損失。求
(1)物塊開始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度是圓弧半徑的幾倍;
(2)物塊與水平軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。
【答案】(1)物塊開始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度是圓弧半徑的4倍。
(2)μ= 0.3
【解析】
(1)設(shè)物塊的質(zhì)量為m ,其開始下落處酌位置距BC的豎直高度為h ,到達(dá)8點(diǎn)時(shí)的速度為v ,小車圓弧軌道半徑為R 。由機(jī)械能守恒定律,有
①
根據(jù)牛頓第二定律,有
②
解得 H = 4R ③
即物塊開始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度是圓弧半徑的4倍。
(2)設(shè)物塊與BC間的滑動(dòng)摩擦力的大小為F ,物塊滑到C點(diǎn)時(shí)與小車的共同速度為v ,物塊在小車上由B運(yùn)動(dòng)到C的過程中小車對(duì)地面的位移大小為s 。依題意,小車的質(zhì)量為3 m ,BC長(zhǎng)度為10 R 。由滑動(dòng)摩擦定律,有
F = μm g ④
由動(dòng)量守恒定律,有
m v = (m + 3 m) , ⑤
對(duì)物塊、小車分別應(yīng)用動(dòng)能定理,有
F(10 R + s )== m v′2 -mv2 ⑥
Fs == (3 m)v′2- 0 ⑦
解得
μ= 0.3 ⑧
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):,
(1)8分,①、②式各3分,③式2分;
(2)8分,⑤、⑥、⑧式各2分,④、⑦式各1分。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),鉤碼A和B(不計(jì)鉤碼大小)分別系在一條跨過定滑輪的輕繩兩端,鉤碼質(zhì)量均為M,在A的上面套一個(gè)比它大一點(diǎn)的環(huán)形金屬塊C,在距地面為h1處有一寬度略比A大一點(diǎn)的狹縫,鉤碼A能通過狹縫,環(huán)形金屬塊C不能通過。開始時(shí)A距離狹縫的高度為h2,放手后,A、B、C從靜止開始運(yùn)動(dòng),A下落通過狹縫后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(1)利用計(jì)時(shí)儀器測(cè)得鉤碼A通過狹縫后到落地用時(shí)t1,則鉤碼A通過狹縫后的速度為___________(用題中字母表示)。
(2)若通過此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,還需測(cè)出環(huán)形金屬塊C的質(zhì)量m。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭。若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,則需滿足的等式為______________________(用題中字母表示)
(3)對(duì)于該實(shí)驗(yàn),下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是________
A.選用質(zhì)量和密度較大的鉤碼 B.可以選用有彈性的軟繩
C.精確測(cè)量出A、B、C的質(zhì)量 D.用手托穩(wěn)重物,釋放后重物可以擺動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于熱力學(xué)定律的說法正確的是( 。
A. 一定質(zhì)量的理想氣體保持壓強(qiáng)和體積不變,而只改變其溫度是不可能的
B. 熱力學(xué)第二定律是反映宏觀自然過程的方向性的定律
C. 一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量,則其分子平均動(dòng)能一定減少
D. 對(duì)于密閉容器內(nèi)的理想氣體而言,分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積容器壁碰撞的平均次數(shù)會(huì)隨溫度的升高而增多
E. 熱運(yùn)動(dòng)的宏觀過程是熵減少的過程
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在白紙上所作圖如圖乙所示,已知實(shí)驗(yàn)過程中操作正確。
(1)乙圖中F1、F2、F、F′四個(gè)力,其中力__________(填上述字母)不是由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)得的。實(shí)驗(yàn)中,要求先后兩次力的作用效果相同,指的是__________(填正確選項(xiàng)前字母)。
A.兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力F1和F2的大小之和等于一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小
B.橡皮條沿同一方向伸長(zhǎng)
C.橡皮條伸長(zhǎng)到同一長(zhǎng)度
D.橡皮條沿同一方向伸長(zhǎng)同一長(zhǎng)度
(2)丙圖是測(cè)量中某一彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),讀出該力大小為__________N。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)固定一光滑軌道ABCD,分別由弧面AB段、水平面BC段和半圓弧面CD段組成,三段軌道分別在B點(diǎn)和C點(diǎn)平滑連接,已知半圓弧面半徑為R,直徑DOC垂直BC。大小相同的小球從左到右依次編號(hào)為1、2、3……、N,間隔一定距離靜止在水平軌道上,已知每個(gè)小球的質(zhì)量為其相鄰左邊小球質(zhì)量的k倍(k<1)。將質(zhì)量為m的1號(hào)小球置于弧面AB段高出水平面BC為的位置,由靜止釋放,在水平軌道上與2號(hào)小球碰撞,2號(hào)小球再與3號(hào)小球碰撞……。所有碰撞均為對(duì)心正碰且無機(jī)械能損失,重力加速度為g。求:
(1)1號(hào)小球與2號(hào)小球碰撞之后,2號(hào)小球的速度大;
(2)當(dāng)N=3時(shí)第3個(gè)小球滑上圓軌道后對(duì)C點(diǎn)的壓力;
(3)為保證N=5時(shí)第5個(gè)小球在第一次被碰撞后不會(huì)脫離半圓軌道,求k的取值范圍。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)定某一標(biāo)準(zhǔn)圓柱形導(dǎo)體的電阻率。
①首先用多用電表進(jìn)行了電阻測(cè)量,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A. 把選擇開關(guān)扳到“×10”的歐姆擋上;
B. 把表筆插入測(cè)試插孔中,先把兩根表筆相接觸,旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在電阻刻度的零位上;
C. 把兩根表筆分別與圓柱形導(dǎo)體的兩端相接,發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)較大;
D. 換用“×100”的歐姆擋進(jìn)行測(cè)量,隨即記下歐姆數(shù)值;
E. 把表筆從測(cè)試筆插孔中拔出后,將選擇開關(guān)旋至OFF,把多用電表放回原處。
上述實(shí)驗(yàn)中有二處操作錯(cuò)誤:錯(cuò)誤一:_____________。錯(cuò)誤二:_______________。
②分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器對(duì)圓柱形導(dǎo)體的長(zhǎng)度L和直徑d進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果如圖1所示,其讀數(shù)分別是L=__________mm,d=_________mm。
③為使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確,又采用伏安法進(jìn)行了電阻測(cè)量,圖2兩個(gè)電路方案中,應(yīng)選擇圖_________。
用實(shí)驗(yàn)中讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I和(2)中讀取的L、d,計(jì)算電阻率的表達(dá)式為ρ=________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上,其中一線圈通過開關(guān)與電源連接,另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方,開關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是( )
A. 開關(guān)閉合后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
B. 開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向
C. 開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向
D. 開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表?捎玫钠鞑挠校何脖眍^(量程100內(nèi)阻900);電阻箱R1 (阻值范圍0999.9);電阻箱R2 (阻值范圍099 999.9);導(dǎo)線若干。
要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1 mA的直流電流表,在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋。
回答下列問題:
(1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2,其中*為公共接線柱,a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱___________。
(2)電阻箱的阻值 _____________;R2=____________ (保留到個(gè)位)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在某電視臺(tái)舉辦的沖關(guān)游戲中,AB是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,圓心角,半徑,BC是長(zhǎng)度為的水平傳送帶,CD是長(zhǎng)度為水平粗糙軌道,AB、CD軌道與傳送帶平滑連接,參賽者抱緊滑板從A處由靜止下滑,參賽者和滑板可視為質(zhì)點(diǎn),參賽者質(zhì)量,滑板質(zhì)量可忽略。已知滑板與傳送帶、水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為、,,,求:
參賽者運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道B處對(duì)軌道的壓力;
若參賽者恰好能運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),求傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)速率及方向;
在第問中,傳送帶由于傳送參賽者多消耗的電能。
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