題目列表(包括答案和解析)
(14分)在用單擺測量重力加速度的實驗中,單擺的最大擺角φ0(偏離平衡位置的角度)在滿足條件下做簡諧運動,從擺球經(jīng)過平衡位置開始計時,測出擺球n次全振動所用的時間為t,用毫米刻度尺測量出擺線長為l,用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑為d。請完成下列問題:
(1)φ0滿足什么條件是擺球做簡諧運動? ______________________
(2)用上述符號寫出測重力加速度的表達式 g = _________________
(3)為了利用單擺較準(zhǔn)確地測出重力加速度,可選用的器材為
A.20cm長的結(jié)實的細線、小木球、秒表、米尺、鐵架臺
B.100cm長的結(jié)實的細線、小鋼球、秒表、米尺、鐵架臺
C.100cm長的結(jié)實的細線、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、鐵架臺
D.100cm長的結(jié)實的細線、大鋼球、大掛鐘、米尺、鐵架臺
(4)實驗中某同學(xué)發(fā)現(xiàn)無論采取何種方法處理數(shù)據(jù),測出的重力加速度值總是偏大,其可能原因是 ___________
A.實驗室處在高山上,離海平面太高
B.單擺所用的擺球太重
C.測出n次全振動的時間t,誤記為(n + 1)次全振動的時間進行計算
D.以擺球直徑和擺線長之和作為擺長來進行計算
(5)某組同學(xué)測量的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后如下表所示:
擺長l/m | 0.400 | 0.500 | 0.600 | 0.800 | 1.200 |
周期T2/s2 | 1.60 | 2.01 | 2.39 | 3.20 | 4.80 |
根據(jù)上述數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描繪出l ― T2圖象。
結(jié)合圖像和相關(guān)知識,求出重力加速度大小g= m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
如圖所示,光滑水平面右端B處連接一個豎直的半徑為R的光滑半圓軌道,在離B距離為x的A點,用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點從靜止開始推到B處后撤去恒力,質(zhì)點沿半圓軌道運動到C處后又正好落回A點,求:
(1)推力對小球做了多少功?(用題中所給的量表示)
(2)x取何值時,完成上述運動所做的功最少?最小功為多少?
(3)x取何值時,完成上述運動所用的力最小?最小力為多少?
如圖所示,光滑水平面右端B處連接一個豎直的半徑為R的光滑半圓軌道,在離B距離為x的A點,用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點從靜止開始推到B處后撤去恒力,質(zhì)點沿半圓軌道運動到C處后又正好落回A點:
(1)求推力對小球所做的功。
(2)x取何值時,完成上述運動所做的功最少?最小功為多少。
(3)x取何值時,完成上述運動用力最小?最小力為多少。
如圖所示,光滑水平面右端B處連接一個豎直的半徑為R的光滑半圓軌道,在離B距離為x的A點,用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點從靜止開始推到B處后撤去恒力,質(zhì)點沿半圓軌道運動到C處后又正好落回A點,求:
(1)推力對小球所做的功.
(2)x取何值時,完成上述運動所做的功最少?最小功為多少?
(3)x取何值時,完成上述運動用力最小?最小力為多少?
一、本題共8小題,每小題6分,共48分。1―5小題為單選題,只有一個正確答案:6―8題在每小題的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確,全部選對得6分,選不全的得3分,選錯或不答的得0分。
1.B 2.C 3.D 4.C 5.A 6.BC 7.ACD 8.AC
二、實驗題:(本題共3小題,共18分。)
9.(共計18分)
(1)(4分)
(2)(8分) ①見圖1;
②4.5V ③D 理由:根據(jù)電阻
的伏安特性,電壓增大至一定值,
電阻阻值會明顯變大
(3)(6分):①乙;②
③不變;(實驗題每空2分)
三、計算題:(54分)解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
10.(16分)解答: (1)下滑過程機械能守恒
得 ①
物體相對于小車板面滑動過程動量守恒
②
所以 ③
(2)對小車由動能定理有 ④
(3)設(shè)物體相對于小車板面滑動的距離為L由能量守恒有,摩擦生熱:
⑤
代入數(shù)據(jù)解得:
11.(18分)解答:
(1)質(zhì)子射入磁場后做勻速圓周運動,有
①
可得 ②
(2)質(zhì)子沿軸正向射入磁場后經(jīng)1/4圓弧后以速度垂直于電場方向進入電場,在磁場中運動的時間
③
進入電場后做拋物線運動,沿電場方向運動后到達軸,因此有
④
所求時間為 ⑤
(3)質(zhì)子在磁場中轉(zhuǎn)過120°角后從點垂直電場線進入電場,如圖所示。
點距軸的距離
⑥
因此可得質(zhì)子從進入電場至到達軸所需時間為
⑦
質(zhì)子在電場中沿軸方向做運速直線運動因此有
⑧
質(zhì)子到達軸的位置坐標(biāo)為 ⑨
12.(20分)解.(1)質(zhì)點從半圓弧軌道做平拋運動又回到點,設(shè)質(zhì)點在點的速度為,質(zhì)點從點運動到點所用的時間為。
在水平方向 ①
豎直方向上 ②
解①②式有 ③
對質(zhì)點從到由動能定理有
④
解得
(2)要使力做功最少,確定的取值,由知,只要質(zhì)點在點速度最小,則功就最小,就是物理極值
若質(zhì)點恰好能通過點,其在點最小速度為,由牛頓第二定律有
,則 ⑤
由③⑤式有,解得時,
最小,最小的功
(3)由和④式
得
因,由極值不等式有;當(dāng)時,即時
,
最小的力
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