題目列表(包括答案和解析)
.(9分)如圖3-15所示,水平恒力F=20 N,把質(zhì)量m=0.6kg的木塊壓在豎直墻上,木塊離地面的高度H=6m.木塊從靜止開始向下做勻加速運動,經(jīng)過2 s到達(dá)地面.求:
圖3-15
(1)木塊下滑的加速度a的大;
(2)畫出木塊的受力示意圖(畫在圖右邊的木塊上);
(3)木塊與墻壁之間的滑動摩擦因數(shù)(g取10 m/s2).
【解析】:(1)由H=at2,得a==3 m/s2.
(2)如圖所示.
(3)由牛頓第二定律a===
得μ==0.21.
.(9分)如圖3-15所示,水平恒力F=20 N,把質(zhì)量m=0.6 kg的木塊壓在豎直墻上,木塊離地面的高度H=6 m.木塊從靜止開始向下做勻加速運動,經(jīng)過2 s到達(dá)地面.求:
圖3-15
(1)木塊下滑的加速度a的大小;
(2)畫出木塊的受力示意圖(畫在圖右邊的木塊上);
(3)木塊與墻壁之間的滑動摩擦因數(shù)(g取10 m/s2).
【解析】:(1)由H=at2,得a==3 m/s2.
(2)如圖所示.
(3)由牛頓第二定律a===
得μ==0.21.
如圖所示,真空中有一以(r,0)為圓心、半徑為r的圓柱形勻強磁場區(qū)域,磁場的磁感強度大小為B,方向垂直紙面向里.磁場的上方有兩等大的平行金屬板MN,兩板間距離為2r.從O點向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子,質(zhì)子的運動軌跡均在紙面內(nèi).當(dāng)質(zhì)子進入兩板間時兩板間可立即加上如圖所示的電壓,且電壓從t=0開始變化,電壓的最大值為,已知質(zhì)子的電荷量為e,質(zhì)量為m,質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r,不計重力,求:
(1)質(zhì)子進入磁場時的速度大小;
(2)若質(zhì)子沿x軸正方向射入磁場,到達(dá)M板所需的時間為多少?
(3)若質(zhì)子沿與x軸正方向成某一角度θ的速度射入磁場時,粒子離開磁場后能夠平行于金屬板進入兩板間,求θ的范圍以及質(zhì)子打到M板時距坐標(biāo)原點O的距離。
【答案】(1)(2)
【解析】(1)由牛頓第二定律: …………(1分)
解得: ………………(1分)
(2)如圖:質(zhì)子在磁場運動周期,………………(2分)
進入MN間
在0到時間內(nèi),質(zhì)子不受電場力………………(1分)
在到T時間內(nèi),質(zhì)子受的電場力。 ………………(1分)
………………(1分) ………………(1分)
………………(1分) ………………(1分)
因此
如圖所示,真空中有一以(r,0)為圓心、半徑為r的圓柱形勻強磁場區(qū)域,磁場的磁感強度大小為B,方向垂直紙面向里.磁場的上方有兩等大的平行金屬板MN,兩板間距離為2r.從O點向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子,質(zhì)子的運動軌跡均在紙面內(nèi).當(dāng)質(zhì)子進入兩板間時兩板間可立即加上如圖所示的電壓,且電壓從t=0開始變化,電壓的最大值為,已知質(zhì)子的電荷量為e,質(zhì)量為m,質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r,不計重力,求:
(1)質(zhì)子進入磁場時的速度大小;
(2)若質(zhì)子沿x軸正方向射入磁場,到達(dá)M板所需的時間為多少?
(3)若質(zhì)子沿與x軸正方向成某一角度θ的速度射入磁場時,粒子離開磁場后能夠平行于金屬板進入兩板間,求θ的范圍以及質(zhì)子打到M板時距坐標(biāo)原點O的距離。
【答案】(1)(2)
【解析】(1)由牛頓第二定律: …………(1分)
解得: ………………(1分)
(2)如圖:質(zhì)子在磁場運動周期,………………(2分)
進入MN間
在0到時間內(nèi),質(zhì)子不受電場力………………(1分)
在到T時間內(nèi),質(zhì)子受的電場力。 ………………(1分)
………………(1分) ………………(1分)
………………(1分) ………………(1分)
因此
“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖3-2-6甲所示.
圖3-2-6
(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶如圖乙所示.計時器打點的時間間隔為0.02 s.從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離.該小車的加速度a=________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)[來源:學(xué)|科|網(wǎng)Z|X|X|K]
(2)平衡摩擦力后,將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中,測量小車的加速度.小車的加速度與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表:[來源:學(xué)§科§網(wǎng)]
砝碼盤中砝碼總重力F(N) |
0.196 |
0.392 |
0.588 |
0.784 |
0.980 |
加速度a (m·s-2) |
0.69 |
1.18 |
1.66 |
2.18 |
2.70 |
請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像.
圖3-2-7
(3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點,請說明主要原因.
【解析】:(1)a==m/s2=0.16 m/s2或a==m/s2=0.15 m/s2.
(2)如圖所示
(3)小車、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力,而表中數(shù)據(jù)漏計了砝碼盤的重力,導(dǎo)致合力F的測量值小于真實值,a-F的圖線不過原點.
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