内容正文:
高三物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第一册(30%),必修第二册(50%),动量守恒定律(10%),选择性必修第三册(10%)。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.每小题只有一个选项符合题目要求.
1. 一束激光照射基态氢原子,使氢原子处于某激发态,该激发态氢原子跃迁产生3种谱线,用这3种谱线分别照射某金属材料,其中有两种谱线a、b能使金属发生光电效应,且a谱线产生的光电子最大初动能大。已知金属逸出功为4.32eV,氢原子的能级依次为E1=-13.6eV,E2=-3.4eV、E3=-1.51eV…,下列说法正确的是( )
A. 激光能量为13.6eV
B. b光照射金属时产生光电子的最大初动能为5.88eV
C. a、b两种光从同种透明材料射向空气发生全反射时a光的临界角大
D. a、b两种光通过同一双缝干涉装置发生干涉时a光的相邻条纹间距大
【答案】B
【解析】
【详解】A.激发态氢原子跃迁产生3种谱线,即
即基态氢原子跃迁到第3能级,激光能量为
故A错误;
B.3种谱线的光分别照射金属材料,有两种谱线a、b能使金属发生光电效应,且a谱线产生的光电子最大初动能大,即a光为能级3跃迁到能级1时所产生,b光为能级2跃迁到能级1时所产生,b光对应能量为
根据光电效应方程
故B正确;
C.a光频率高,对应同种材料折射率大,根据
则
故C错误;
D.根据
a光对应波长短,两种光通过同一双缝干涉装置发生干涉时相邻条纹间距a光的小,故D错误。
故选B。
2. 甲、乙两质点同时、同地、同向做直线运动,时间内的图像如图所示,甲、乙两图线关于图中虚线a对称,则在时间内,下列说法正确的是( )
A. 两质点在时刻相遇 B. 两质点在时刻距离最小
C. 甲、乙间的距离先增大后减小 D. 甲、乙间的距离一直减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.当两质点位移相同时,两物体相遇,v-t图线与坐标轴围成的区域的面积表示物体发生的位移,所以两质点在t0时刻相遇,故A错误;
BCD.由图可知,两质点间的距离先增大后减小,当速度相等时,两质点间的距离最大,所以时刻距离最大,故BD错误,C正确。
故选C。
3. 如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道AD固定在竖直面内,圆弧的最低点D的切线方向水平,圆弧上的B、C两点将圆弧AD三等分。将一个小球放在B点,用一个最小的力使小球静止在B点,再将小球移至C点,仍用最小的力使小球静止在C点,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设小球静止在圆弧面上时受到圆弧的弹力与竖直方向的夹角为,易知拉力的方向与圆弧的弹力方向垂直时,拉力最小,则最小拉力
因此
故选B。
4. 某同学在练习垫排球时,排球沿竖直方向运动,运动过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比,则下列说法正确的是( )
A. 排球在上升过程中惯性减小,下降过程惯性增大
B. 排球在上升过程处于超重状态,下降过程处于失重状态
C. 在下降过程中,排球对空气的作用力大于空气对球的作用力
D. 上升过程排球的加速度在减小,下降过程排球的加速度仍在减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.排球的质量不变,惯性不变,故A错误;
B.排球上升和下降过程加速度方向均向下,均处于失重状态,故B错误;
C.根据牛顿第三定律,在下降过程中,排球对空气的作用力大小等于空气对球的作用力大小,故C错误;
D.上升过程,根据牛顿第二定律有
因速度减小,故加速度减小,下降过程,根据牛顿第二定律有
因速度增大,故加速度减小,故D正确。
故选D。
5. 将一个小球在A点斜向上抛出,经过时间后,小球到达B点,测得小球在B点时的速度方向斜向上与水平方向的夹角为,速度大小为,重力加速度为,不计空气阻力,,,则小球在A点抛出时的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小球在B点的水平分速度
竖直方向分速度
在A点抛出时竖直方向分速度
则小球在A点抛出时的速度大小为
故选C。
6. 如图所示,相同的小球A、B静止在水平面上,用长为L的细线连接,细线刚好伸直,O为细线的中点,用竖直向上的力作用在O点,使O点竖直向上运动,当A、B间的距离变为时,O点的速度大小为v,则此时A球的速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】将O点与小球A的速度分别沿细线与垂直于细线进行分解如图所示
则有
解得
故选A。
7. 如图所示,某卫星绕地球做椭圆运动,已知椭圆的长轴长度是地球直径的3倍,地球的平均密度为,引力常量为G,则卫星在椭圆上运行的周期为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设地球的半径为,椭圆的长轴长度是地球直径的3倍,则其半长轴为3,根据开普勒第三定律可知该椭圆轨道与半径为3的圆周轨道运动的卫星的周期相等,根据万有引力提供向心力有
根据密度的计算公式有
解得
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
8. 如图所示,一定质量的理想气体先后经过1、2、3三个过程回到初始状态A,下列说法正确的是( )
A. 过程1气体体积增大,气体对外界做功
B. 过程2气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功
C. 过程3一定是吸热的
D. 气体经过一个循环回到初始状态A的过程中外界对气体做功
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据理想气体状态方程可知,过程1压强减小,温度不变,故体积增大,气体对外界做功,A正确;
B.根据理想气体状态方程可知,过程2压强不变,温度升高,故体积增大,气体对外界做功,内能增大,根据,气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功,B错误;
C.根据理想气体状态方程可知,过程3压强增大,温度降低,故体积减小,外界对气体做功,内能减小,根据,气体放出的热量大于外界对气体做的功,C错误;
D.可作出图像
气体经过一个循环,外界对气体做功,选项D正确。
故选AD。
9. 如图所示,一年轻人骑着一款电动平衡车正行驶在平直的路上,该车的额定功率为P,车的质量为m,人的质量为,车行驶中受到地面的阻力为车对路面压力的0.2倍,其他阻力不计,重力加速度大小为g,则下列判断正确的是( )
A. 平衡车能行驶的最大速度为
B. 以额定功率行驶,车的速度为最大速度一半时,车的加速度大小为
C. 以最大速度匀速行驶时,车的功率突然减少为时,车的加速度大小为
D. 以最大速度匀速行驶时,人突然跳离车后的一瞬间(小车速度不变),车的加速度大小为g
【答案】AD
【解析】
【详解】A.当牵引力等于阻力时,速度最大,有
解得
故A正确;
B.当速度为最大速度的一半时,根据
解得
故B错误;
C.以最大速度匀速行驶时,车的功率突然减少为时,有
解得
故C错误;
D.人跳离车后的一瞬间
解得
故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,粗细均匀的光滑直杆竖直固定,小球A套在杆上,球孔的内径比杆直径略大,绕过定滑轮的轻绳一端连接在小球A上,另一端连着质量为m的物块B,开始时,连接A的轻绳与水平方向的夹角为37°,定滑轮到小球A间的轻绳长度为L,杆上的O点与定滑轮等高,杆上C点与定滑轮的连线与水平方向的夹角为37°,,,由静止释放小球A后,小球A向上运动,不计小球和定滑轮的大小,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A. 若小球恰好能到达O点,则小球A的质量为
B. 若小球恰好能到达O点且到达O点时受到竖直向上的恒力,之后小球恰好能到达到C点,则该恒力的大小为
C. 小球A有可能恰好运动到C点
D. 若小球A的质量为,则小球A向上运动过程中,物块B先加速后减速
【答案】AD
【解析】
【详解】A.若小球恰好能到达O点,小球A向上运动到O点过程中,物块B下降的高度为,根据机械能守恒
解得
故A正确;
B.若小球恰好能到达O点,则小球A的质量为,设小球A所受竖直向上的恒力大小为F,对A、B系统,小球A由静止释放运动到C点的过程,由功能关系有
解得
故B错误;
C.若小球恰好运动到C点,系统的机械能增加,因此小球不可能恰好到达C点,故C错误;
D.若小球A的质量为,大于,因此小球向上运动不可能到达O点,则小球向上运动过程中,物块B先向下加速后向下减速,故D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11. 某同学要验证力的平行四边形定则,所用的器材有:方木板、白纸、一个弹簧测力计、一根橡皮筋、刻度尺、细绳套、三角板。
(1)橡皮筋的一端固定在铺有白纸的方木板上的P点,另一端拴上一根绳套和一根细绳,第一次用力拉细绳同时用弹簧测力计拉绳套,使橡皮筋的结点到达O点,如图甲所示,在白纸上记录细绳的方向、弹簧测力计的示数及绳套的方向,第二次将绳套和细绳按照记录互换位置,用力拉细绳的同时用弹簧测力计拉绳套,使橡皮筋的结点仍到达O点,如图乙所示,记录_________(写出物理量及符号);这时细绳的拉力的大小应等于_________。
(2)再只用一个弹簧测力计拉橡皮筋,使结点到达O点,记录这时弹簧测力计的示数F3及绳套的方向。用一个弹簧测力计将橡皮筋的结点仍拉至O点,这样做的目的是__________________。
(3)选用相同标度,以甲、乙两图中、的图示为邻边在白纸上作平行四边形,这两个拉力所夹平行四边形的对角线是、合力的_________(填“理论”或“实验”)值;这个对角线和橡皮筋_________(填“一定”“不一定”或“一定不”)在一条直线上。
【答案】(1) ①. 弹簧测力计的示数 ②.
(2)与、共同作用的效果相同
(3) ①. 理论 ②. 不一定
【解析】
【小问1详解】
[1][2]弹簧测力计的示数,这时细绳的拉力的大小等于
【小问2详解】
用一个弹簧测力计将橡皮筋的结点仍拉至O点,这样做的目的是与、共同作用的效果相同
【小问3详解】
[1]两个拉力所夹平行四边形的对角线是甲、乙两图中弹簧测力计合力的理论值。
[2]这个对角线和橡皮筋不一定在一条直线上。
12. 某实验小组设计了一个如图所示验证机械能守恒定律的实验装置。在竖直木板上贴上白纸,在白纸上画上边长为L的正方形ABCD,AD边水平,在正方形内画水平线a、b、c、d、e、f、g将正方形8等分,每一等分的长为,在D点固定一个力传感器,用长为L的细线一端系在力传感器上,另一端系一个小球。小球的质量为m,忽略小球的大小,重力加速度为g。
(1)关于实验器材,下列说法正确的是( )
A. 应选用密度小的木质小球 B. 应选用密度大的钢质小球
C. 应选用弹性良好的细线 D. 应选用几乎没有弹性的细线
(2)将小球拉至A点由静止释放,力传感器示数的最大值为F1,则小球运动到最低点C时的动能等于_________;如果表达式__________________在误差允许的范围内成立,则机械能守恒定律成立。
(3)分别在a、b、c、d、e、f、g线上由静止释放小球,每次细线均拉直,记录每次小球由静止释放到最低点的高度(n为正整数且)及小球运动过程中力传感器的最大示数,作出图像,如果图像是一条倾斜直线,图像与纵轴的截距等于_________,斜率等于_________,则小球运动过程中机械能守恒得到验证。
【答案】(1)BD (2) ①. ②.
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
本实验中小球应选用密度大的钢质小球,以减小空气阻力的影响,细线应选用几乎没有弹性的细线。
故选BD。
【小问2详解】
[1][2]小球运动到最低点,根据牛顿第二定律可得
所以小球运动到C点的动能为
若机械能守恒,则
所以
【小问3详解】
[1][2]如果
可得
即图像与纵轴的截距等于,斜率等于,则机械能守恒定律得到验证。
13. 如图所示,两个四分之一圆弧体A、B静止在光滑的水平面上,A、B的圆弧面光滑、半径分别为3R和R、底端切线均沿水平面且靠在一起.将一可视为质点的小物块C从A的圆弧面的顶端静止释放,C滑下A后恰好能滑上B的圆弧面的顶端.已知A、C的质量分别为2m和m,求:
(1)C刚滑下A时到B的圆弧面底端的距离;
(2)圆弧体B的质量.
【答案】(1)R (2)m
【解析】
【小问1详解】
设C刚滑下A时A、C的水平位移的大小分别为,根据“人船模型”有
依题意有
于是可得C刚滑下A时到B的圆弧面底端的距离为
【小问2详解】
C滑下A的过程,水平方向由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
联立两式解得
C滑上B的过程:
水平方向由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
联立两式解得
14. 如图所示,正方形光滑玻璃板水平固定放置,玻璃板距地面的高度为,玻璃板正中间有一个光滑的小孔O,一根细线穿过小孔,两端分别系着小球A和小球B,小球A的质量为,使小球A在玻璃板上绕O点做匀速圆周运动,同时使小球B做圆锥摆运动,小球A做圆周运动的线速度大小为,角速度大小为,悬线与竖直方向的夹角为60°,A、B做圆周运动的周期相同,重力加速度g取,不计空气阻力。求:
(1)细线上的拉力的大小;
(2)小球B的质量及连接A、B的细线的长度;
(3)某时刻细线断开,小球B落地时的位置离O点的水平距离。
【答案】(1)8N (2)0.4kg,1.75m
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律
根据圆周运动的规律
解得
【小问2详解】
设小球B的质量为,对小球B研究
解得
设段细线的长为L,对小球B研究
解得
由(1)问知,则细线的长
【小问3详解】
小球B做圆周运动的半径
小球B做圆周运动的线速度大小为
小球B离玻璃板的距离
则小球B离地面的高度
细线断后,小球B做平抛运动的时间
小球B做平抛运动的水平位移
则小球B落地时的位置离O点的水平距离为
15. 如图所示,半径为R的光滑半圆弧轨道BC固定在竖直面内,底端与水平面在B点平滑连接,直径BC竖直,轻弹簧放在水平面上,左端与竖直固定挡板连接,右端与物块2连接,物块1与物块2接触不粘连,弹簧处于压缩状态,物块1、2刚好不滑动,物块1位于A点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两物块的质量均为m,与水平面间的动摩擦因数均为0.5,给物块1一个向右的、大小等于mg的水平恒力F,当物块1运动到B点时撤去F,此后物块从C点抛出落在地面上的位置恰好位于AB中点,弹簧始终在弹性限度内,物块1、2视为质点,重力加速度为g。求:
(1)物块1、2刚分离时,物块2的加速度的大小;
(2)A、B间的距离;
(3)若仅改变物块1在AB段运动时撤去F的位置,要使撤去拉力F后,物块1能滑上圆弧轨道且在圆弧轨道上运动时不离开轨道,则撤去F的位置离A点的距离应满足什么条件。
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【小问1详解】
设物块1、2刚要分离时,物块1、2的加速度均为a,刚要分离时,对物块1,根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
未施加拉力时,设弹簧的压缩量为x1,对物块1、2整体研究
设当物块1、2刚要分离时弹簧的压缩量为x2,对物块2研究
解得
即给物块1施加拉力的一瞬间,1、2就即将分离,施加拉力以后,物块1从A点由静止开始以加速度运动,设AB长为L,设物块1到C点速度为v,根据动能定理
从C点做平抛运动,根据题意
解得
【小问3详解】
设离A点距离为d1时撤去F,物块1刚好能到达B点,根据动能定理
解得
设离A点距离为d2时撤去F,物块1刚好能到达圆弧轨道上与O点等高的位置,根据动能定理
解得
设物块1刚好能到达C点时在C点速度为vC,根据牛顿第二定律
解得
设离A点距离为d3时撤去F,物块1刚好能到达C点,根据动能定理
解得
因此,物块1滑上圆弧轨道后在圆弧轨道上运动时不离开轨道,则撤去F的位置离A点的距离d满足的条件是
或
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高三物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第一册(30%),必修第二册(50%),动量守恒定律(10%),选择性必修第三册(10%)。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.每小题只有一个选项符合题目要求.
1. 一束激光照射基态氢原子,使氢原子处于某激发态,该激发态氢原子跃迁产生3种谱线,用这3种谱线分别照射某金属材料,其中有两种谱线a、b能使金属发生光电效应,且a谱线产生的光电子最大初动能大。已知金属逸出功为4.32eV,氢原子的能级依次为E1=-13.6eV,E2=-3.4eV、E3=-1.51eV…,下列说法正确的是( )
A. 激光能量为13.6eV
B. b光照射金属时产生光电子的最大初动能为5.88eV
C. a、b两种光从同种透明材料射向空气发生全反射时a光的临界角大
D. a、b两种光通过同一双缝干涉装置发生干涉时a光的相邻条纹间距大
2. 甲、乙两质点同时、同地、同向做直线运动,时间内的图像如图所示,甲、乙两图线关于图中虚线a对称,则在时间内,下列说法正确的是( )
A. 两质点在时刻相遇 B. 两质点在时刻距离最小
C. 甲、乙间的距离先增大后减小 D. 甲、乙间的距离一直减小
3. 如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道AD固定在竖直面内,圆弧的最低点D的切线方向水平,圆弧上的B、C两点将圆弧AD三等分。将一个小球放在B点,用一个最小的力使小球静止在B点,再将小球移至C点,仍用最小的力使小球静止在C点,则等于( )
A. B. C. D.
4. 某同学在练习垫排球时,排球沿竖直方向运动,运动过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比,则下列说法正确的是( )
A. 排球在上升过程中惯性减小,下降过程惯性增大
B. 排球在上升过程处于超重状态,下降过程处于失重状态
C. 在下降过程中,排球对空气的作用力大于空气对球的作用力
D. 上升过程排球的加速度在减小,下降过程排球的加速度仍在减小
5. 将一个小球在A点斜向上抛出,经过时间后,小球到达B点,测得小球在B点时的速度方向斜向上与水平方向的夹角为,速度大小为,重力加速度为,不计空气阻力,,,则小球在A点抛出时的速度大小为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,相同的小球A、B静止在水平面上,用长为L的细线连接,细线刚好伸直,O为细线的中点,用竖直向上的力作用在O点,使O点竖直向上运动,当A、B间的距离变为时,O点的速度大小为v,则此时A球的速度大小为( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,某卫星绕地球做椭圆运动,已知椭圆的长轴长度是地球直径的3倍,地球的平均密度为,引力常量为G,则卫星在椭圆上运行的周期为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
8. 如图所示,一定质量的理想气体先后经过1、2、3三个过程回到初始状态A,下列说法正确的是( )
A. 过程1气体体积增大,气体对外界做功
B. 过程2气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功
C. 过程3一定是吸热的
D. 气体经过一个循环回到初始状态A的过程中外界对气体做功
9. 如图所示,一年轻人骑着一款电动平衡车正行驶在平直的路上,该车的额定功率为P,车的质量为m,人的质量为,车行驶中受到地面的阻力为车对路面压力的0.2倍,其他阻力不计,重力加速度大小为g,则下列判断正确的是( )
A. 平衡车能行驶的最大速度为
B. 以额定功率行驶,车的速度为最大速度一半时,车的加速度大小为
C. 以最大速度匀速行驶时,车的功率突然减少为时,车的加速度大小为
D. 以最大速度匀速行驶时,人突然跳离车后的一瞬间(小车速度不变),车的加速度大小为g
10. 如图所示,粗细均匀的光滑直杆竖直固定,小球A套在杆上,球孔的内径比杆直径略大,绕过定滑轮的轻绳一端连接在小球A上,另一端连着质量为m的物块B,开始时,连接A的轻绳与水平方向的夹角为37°,定滑轮到小球A间的轻绳长度为L,杆上的O点与定滑轮等高,杆上C点与定滑轮的连线与水平方向的夹角为37°,,,由静止释放小球A后,小球A向上运动,不计小球和定滑轮的大小,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A. 若小球恰好能到达O点,则小球A的质量为
B. 若小球恰好能到达O点且到达O点时受到竖直向上的恒力,之后小球恰好能到达到C点,则该恒力的大小为
C. 小球A有可能恰好运动到C点
D. 若小球A的质量为,则小球A向上运动过程中,物块B先加速后减速
三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11. 某同学要验证力的平行四边形定则,所用的器材有:方木板、白纸、一个弹簧测力计、一根橡皮筋、刻度尺、细绳套、三角板。
(1)橡皮筋的一端固定在铺有白纸的方木板上的P点,另一端拴上一根绳套和一根细绳,第一次用力拉细绳同时用弹簧测力计拉绳套,使橡皮筋的结点到达O点,如图甲所示,在白纸上记录细绳的方向、弹簧测力计的示数及绳套的方向,第二次将绳套和细绳按照记录互换位置,用力拉细绳的同时用弹簧测力计拉绳套,使橡皮筋的结点仍到达O点,如图乙所示,记录_________(写出物理量及符号);这时细绳的拉力的大小应等于_________。
(2)再只用一个弹簧测力计拉橡皮筋,使结点到达O点,记录这时弹簧测力计的示数F3及绳套的方向。用一个弹簧测力计将橡皮筋的结点仍拉至O点,这样做的目的是__________________。
(3)选用相同标度,以甲、乙两图中、的图示为邻边在白纸上作平行四边形,这两个拉力所夹平行四边形的对角线是、合力的_________(填“理论”或“实验”)值;这个对角线和橡皮筋_________(填“一定”“不一定”或“一定不”)在一条直线上。
12. 某实验小组设计了一个如图所示验证机械能守恒定律的实验装置。在竖直木板上贴上白纸,在白纸上画上边长为L的正方形ABCD,AD边水平,在正方形内画水平线a、b、c、d、e、f、g将正方形8等分,每一等分的长为,在D点固定一个力传感器,用长为L的细线一端系在力传感器上,另一端系一个小球。小球的质量为m,忽略小球的大小,重力加速度为g。
(1)关于实验器材,下列说法正确的是( )
A. 应选用密度小的木质小球 B. 应选用密度大的钢质小球
C. 应选用弹性良好的细线 D. 应选用几乎没有弹性的细线
(2)将小球拉至A点由静止释放,力传感器示数的最大值为F1,则小球运动到最低点C时的动能等于_________;如果表达式__________________在误差允许的范围内成立,则机械能守恒定律成立。
(3)分别在a、b、c、d、e、f、g线上由静止释放小球,每次细线均拉直,记录每次小球由静止释放到最低点的高度(n为正整数且)及小球运动过程中力传感器的最大示数,作出图像,如果图像是一条倾斜直线,图像与纵轴的截距等于_________,斜率等于_________,则小球运动过程中机械能守恒得到验证。
13. 如图所示,两个四分之一圆弧体A、B静止在光滑的水平面上,A、B的圆弧面光滑、半径分别为3R和R、底端切线均沿水平面且靠在一起.将一可视为质点的小物块C从A的圆弧面的顶端静止释放,C滑下A后恰好能滑上B的圆弧面的顶端.已知A、C的质量分别为2m和m,求:
(1)C刚滑下A时到B的圆弧面底端的距离;
(2)圆弧体B的质量.
14. 如图所示,正方形光滑玻璃板水平固定放置,玻璃板距地面的高度为,玻璃板正中间有一个光滑的小孔O,一根细线穿过小孔,两端分别系着小球A和小球B,小球A的质量为,使小球A在玻璃板上绕O点做匀速圆周运动,同时使小球B做圆锥摆运动,小球A做圆周运动的线速度大小为,角速度大小为,悬线与竖直方向的夹角为60°,A、B做圆周运动的周期相同,重力加速度g取,不计空气阻力。求:
(1)细线上的拉力的大小;
(2)小球B的质量及连接A、B的细线的长度;
(3)某时刻细线断开,小球B落地时的位置离O点的水平距离。
15. 如图所示,半径为R的光滑半圆弧轨道BC固定在竖直面内,底端与水平面在B点平滑连接,直径BC竖直,轻弹簧放在水平面上,左端与竖直固定挡板连接,右端与物块2连接,物块1与物块2接触不粘连,弹簧处于压缩状态,物块1、2刚好不滑动,物块1位于A点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两物块的质量均为m,与水平面间的动摩擦因数均为0.5,给物块1一个向右的、大小等于mg的水平恒力F,当物块1运动到B点时撤去F,此后物块从C点抛出落在地面上的位置恰好位于AB中点,弹簧始终在弹性限度内,物块1、2视为质点,重力加速度为g。求:
(1)物块1、2刚分离时,物块2的加速度的大小;
(2)A、B间的距离;
(3)若仅改变物块1在AB段运动时撤去F的位置,要使撤去拉力F后,物块1能滑上圆弧轨道且在圆弧轨道上运动时不离开轨道,则撤去F的位置离A点的距离应满足什么条件。
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