内容正文:
高二年级(物理)3月质量检测试题
满分:100 时长:60min
一、单选题(共10小题,每题4分,共40分。)
1. 若一个物体的质量不变而动量发生了变化,则( )
A. 该物体的速度大小一定发生了改变
B. 该物体的速度方向一定发生了改变
C. 该物体受到的外力冲量可能为零
D. 该物体受到的外力冲量一定不为零
【答案】D
【解析】
【详解】AB.动量是矢量,动量发生变化,若是方向发生变化,则速度方向变化了,若是动量大小发生变化,则速度大小变化了,故AB错误;
CD.根据动量定理可知,动量发生了变化则该物体受到的外力冲量一定不为零,故C错误,D正确。
故选D。
2. 关于交变电流,下列说法正确的是( )
A. 只要线圈在磁场中转动,就可以产生交变电流
B. 线圈产生交变电流的过程中,在垂直中性面位置时电流的方向发生改变
C. 线圈产生交变电流的过程中,穿过线圈的磁通量最大时,产生的感应电流最大
D. 1s内正弦式交变电流出现最大值的次数等于频率的2倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.若线圈在磁场中转动时,穿过线圈的磁通量没有发生改变,则线圈中将不会产生感应电流,也就不会产生交变电流,故A错误;
B.线圈在磁场中转动的过程,经过中性面时电流的方向发生改变,故B错误;
C.当穿过线圈的磁通量最大时,产生的感应电动势为零,故C错误;
D.在一个周期内,正弦式交变电流会出现正向和负向的最大值各一次,相邻两个最大值之间的时间间隔为半个周期,1s内出现最大值的次数是交变电流频率的2倍,故D正确。
故选D。
3. 下列关于简谐运动的说法中正确的是( )
A. 简谐运动的轨迹一定是正弦曲线
B. 弹簧振子的平衡位置一定在弹簧原长处
C. 平衡位置处,回复力一定为零
D. 振子经过平衡位置时,加速度一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.弹簧振子的简谐运动轨迹就是一条直线,A错误;
B.当弹簧振子竖直悬挂时,平衡位置不在弹簧原长处,B错误;
C.在简谐振动的过程中,回复力为零的位置就是平衡位置,C正确;
D.单摆在做简谐振动的过程中,在最低点时,回复力为零,但小球的加速度指向圆心,加速度并不为零,D错误。
故选C。
4. 某理想变压器的原线圈接在如图所示的正弦交流电源上,当副线圈中仅接一个的电阻时,副线圈中的电流,下列说法正确的是( )
A. 原线圈中交流电压的周期为 B. 原线圈中电流的有效值为
C. 原、副线圈的匝数比为 D. 该变压器输入功率与输出功率之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.原、副线圈周期相同,为
A错误;
BC.副线圈电流的有效值为2A,则副线圈电压为
如图,原线圈电压的有效值为10V,则原、副线圈匝数比为
根据
原线圈中电流的有效值为
B正确,C错误;
D.理想变压器的输入功率与输出功率相等,D错误。
故选B。
5. 如图所示,物块A、B静止在光滑水平地面上,A与轻弹簧相连,C沿水平面以一定初速度向右运动,与B碰后粘在一起,二者向右运动一小段距离后与弹簧接触,一段时间后与弹簧分离,则( )
A. A加速过程中,加速度越来越大 B. A、B、C共速时,B所受合力为0
C. A、B、C共速时,弹簧弹性势能最大 D. B、C碰撞过程中,B、C系统机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.A加速过程中,一开始弹簧压缩量逐渐增大,之后弹簧压缩量又逐渐减小,所以A受到的弹簧弹力先增大后减小,则A的加速度先增大后减小,故A错误;
BC.A、B、C共速时,弹簧的压缩量达到最大,弹簧弹性势能最大,此时BC受到的弹力不为0,BC的加速度不为0,则B的加速度不为0,所受合力不为0,故B错误,C正确;
D.B、C碰后粘在一起,属于完全非弹性碰撞,所以B、C碰撞过程中,B、C系统机械能不守恒,故D错误。
故选C。
6. 泡沫塑料由于其良好的缓冲性能成为近代广泛使用的缓冲材料,在易碎物品的长途运输中起着重要作用。运输车在颠簸的路面上行驶,用泡沫塑料包装物品,泡沫塑料所起的作用是( )
A. 减小物品与包装箱的接触时间,减小合力冲量
B. 延长物品与包装箱的接触时间,增大合力冲量
C. 延长物品与包装箱的接触时间,减小包装箱对物品的平均冲击力
D. 减小物品与包装箱的接触时间,减小包装箱对物品的平均冲击力
【答案】C
【解析】
【详解】A B.泡沫塑料的作用是延长了物品与包装箱的接触时间,而物品的动量变化量未发生变化,根据动量定理,合力冲量不变,故AB错误;
C D.设物品撞击时所受合力为,根据动量定理
可得
可知泡沫塑料的作用是延长了物品与包装箱的接触时间,减小物品所受到的合力,故C正确,D错误。
故选C。
7. 弹簧振子在光滑水平面上的做简谐运动时( )
A. 经过平衡位置的动量都相同
B. 加速度大小与位移大小成正比,方向与位移方向相同
C. 无论从何时开始计时,经过半个周期弹簧振子经过的路程等于两倍振幅
D. 无论从何时开始计时,经过四分之一个周期弹簧振子经过的路程等于振幅
【答案】C
【解析】
【详解】A.弹簧振子在一个周期内两次经过平衡位置的速度方向不同,故动量不相同,故A错误;
B.弹簧振子做简谐运动,其回复力满足,结合牛顿第二定律,可知加速度大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反,故B错误;
C.假设弹簧振子从任意位置P开始运动,设此时振子的位移为x(),当振子向远离平衡位置方向运动时,先从P点运动到最大位移处,路程为,再从最大位移处运动到与P点关于平衡位置对称的位置P',路程为,这半个周期内走过的路程
当振子向靠近平衡位置方向运动时,先从P点运动到平衡位置,路程为x,再从平衡位置运动到与P点关于平衡位置对称的位置P',路程为,这半个周期内走过的路程
故C正确;
D.若弹簧振子从平衡位置两侧的某一位置远离平衡位置时,经过四分之一个周期的平均速度小于整个周期的平均速度,路程小于A,若弹簧振子从平衡位置两侧的某一位置靠近平衡位置时,经过四分之一个周期的平均速度大于整个周期的平均速度,路程大于A,故D错误。
故选C。
8. 一弹簧振子的位移随时间变化的关系式为,位移的单位为,时间的单位为。则( )
A. 弹簧振子的振幅为
B. 弹簧振子的周期为
C. 在时,振子运动的加速度最大
D. 在任意时间内,振子的位移均为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由质点的简谐运动的振动方程可知,弹簧振子的振幅为,故A错误;
B.由质点的简谐运动的振动方程可知
解得
故B错误;
C.由质点的简谐运动的振动方程可知,在时,,位于振动的最大位移处,此时加速度最大,故C正确;
D.根据周期性,质点在一个周期内通过的路程为4A,但是质点在周期内通过的路程不一定是A,故D错误。
故选C。
9. 《天工开物》中记载了一种舂(chōng)米装置,曾在农村广泛应用,如图所示.某次操作时,人将谷物倒入石臼内,然后通过杆杠的运作,把质量为的碓抬高后从静止释放,碓在重力作用下向下运动打在石臼内,碓的下落过程可简化为自由落体.设碓与谷物作用后静止,从而将谷物碾磨成米粒.取,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. 碓向下运动过程中的最大速度约为
B. 碓从释放到静止的过程中,合外力冲量向下
C. 碓与谷物相互作用中,碓和谷物组成的系统动量守恒
D. 碓与谷物相互作用中,碓对谷物的平均作用力约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.碓向下运动只有重力做功,由动能定理有
可知最大速度约为
故A错误;
B.碓从释放到静止的过程中,初末速度为零,则动量的变化为零,故合外力的冲量为零,故B错误;
C.碓与谷物相互作用中,碓和谷物组成的系统初动量不为零,末动量为零,动量不守恒,故C错误;
D.对碓,取向上为正方向,根据动量定理
解得
由牛顿第三定律可知,碓对谷物的平均作用力约为,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,理想变压器的原线圈接入电压恒定的交流电源,电表均为理想电表,导线电阻不计,为定值电阻。现将滑动变阻器R的滑动触头向上滑动,则下列说法正确的是( )
A. 电流表示数均变大
B. 电压表示数均不变
C. 变压器输入功率变小
D. 定值电阻消耗的功率变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.滑动触头向上滑动,R变大,副线圈总电阻变大,副线圈电流减小,又因为原、副线圈匝数比不变,所以原线圈电流也变小,故 A错误;
B.滑动触头向上滑动,R变大,原、副线圈两端电压均不变,所以电压表示数不变,电阻R分压变大,电压表示数变大,故B错误;
C.由,原线圈电流变小,电压表示数不变,可知变压器输入功率变小,故C正确;
D.由可知,副线圈电流减小,则定值电阻消耗的功率变小,故 D错误。
故选C。
二、多选题(共四小题,每题5分,共20分,少选3分,多选,错选0分)
11. 如图甲所示,某弹簧振子在竖直方向上做简谐运动,其振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 弹簧振子振动的圆频率为
B. 弹簧振子的振动方程为
C. 在和时刻弹簧的弹性势能相同
D. 从到时间内弹簧振子运动的路程大于
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,周期,弹簧振子振动的圆频率
故A错误;
B.振子的振动方程为
故B正确;
C.因为弹簧振子是在竖直方向上的振动,平衡位置并不是原长位置,所以在和时刻弹簧振子的弹簧形变量不同,弹性势能也不相同,故C错误;
D.时刻弹簧振子的位移为,时刻弹簧振子的位移为,从到时间内弹簧振子的路程为
故D正确。
故选BD。
12. 如图所示,质量相等的A、B两球,原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动,A球的速度是6m/s,B球的速度是-2m/s,不久A、B两球发生了对心碰撞。对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值,某实验小组的同学们做了很多种猜测,下面的猜测结果有可能实现的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【详解】设每个球的质量均为m,取向右为正方向,则碰前系统总动量
碰前的总动能
A.若vA′ = -2m/s,vB′ = 6m/s,碰后总动量动量守恒,总动能总动能不变,A可能实现,故A正确;
B.若vA′ = 2m/s,vB′ = 2m/s,碰后总动量总动能动量守恒,机械能减少,B可能实现,故B正确;
C.若vA′ = 2.5m/s,vB′ = 1.5m/s,碰后总动量守恒,机械能减少,但
还会发生第二次碰撞,不满足题意,故C错误;
D.若vA′ = -3m/s,vB′ = 7m/s,碰后总动量总动能动量守恒,但机械能增加,D不可能实现,故D错误。
故选AB。
13. 一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点,时刻振子的位移;时刻;时刻。该振子的振幅和周期可能为( )
A. 0.1 m, B. 0.1 m, 8s C. 0.2 m, D. 0.2 m,8s
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB. 如果振幅等于0.1m,经过周期的整数倍,振子会回到原位置,则有:
当时
故A正确,B错误;
CD. 如果振幅大于0.1m,如图所示,则有:
当时
当时
故C D正确。
故选ACD。
14. 电动汽车无线充电示意图如图所示,若发射线圈的输入电压为、匝数为1100匝,接收线圈的匝数为2200匝。若发射线圈输出功率为13.2kW,变压器为理想变压器,下列说法正确的是( )
A. 采用直流电流电源也能为电动汽车充电
B. 接收线圈中交变电流的频率为100Hz
C. 副线圈输出电流的有效值为30A
D. 副线圈输出电压的峰值为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.变压器是利用电磁感应原理工作的,因此必须由交流电源在发射线圈产生变化的磁场,在接收线圈产生感应电流,所以采用直流电流电源不能为电动汽车充电,故A错误;
B.变压器不改变交变电流的频率,因此发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相等,则频率为
故B错误;
CD.发射线圈电压的最大值为
根据
可得副线圈输出电压的峰值为
则副线圈输出电压的有效值为
根据
可得副线圈输出电流的有效值为
故CD正确。
故选CD。
三、实验题
15. “验证动量守恒定律”的实验装置如图所示,即研究两个小球在轨道水平部分末端碰撞前后的动量关系。已知入射小球A和被碰小球B的质量分别为、。
①本实验中,要求满足的条件不必要的是______(填选项前的序号)。
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端的切线是水平的
C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
D.入射球与被碰球质量要满足
②实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过测量______(填选项前的序号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放的高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平射程
③在误差允许范围内,要验证的两个小球碰撞前后动量守恒方程式是____________。
【答案】 ①. A ②. C ③.
【解析】
【详解】(1)[1]A.“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故A错误;
B.要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,故B正确;
C.要保证碰撞前速度相同,所以每次入射球都要从同一高度由静止滚下,故C正确;
D.为了保证小球碰撞是对心碰撞,且碰后不反弹,要求
故D正确。
本题选不正确的,故选A。
[2]要验证动量守恒,则验证
小球离开斜槽后做平抛运动,它们抛出点高度相等,在空间的运动时间相等,有
即
可知直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过测量小球的水平位移代替初速度。
故选C。
[3]在误差允许范围内,要验证的两个小球碰撞前后动量守恒方程式是
16. 如图是利用气垫导轨验证两滑块A、B碰撞过程中动量守恒的实验装置。已知滑块A上的遮光条宽度为d1,滑块B上的遮光条宽度为d2,滑块A(包括遮光条)的质量为m1,滑块B(包括遮光条)的质量为m2。实验过程中,正确调节装置后给滑块A一向右的初速度,使它碰撞静止的滑块B。记录了A碰撞前经过光电门的遮光时间为t1,碰撞后经过光电门的遮光时间为t2,B碰撞后经过光电门的遮光时间为t3。回答下列问题:
(1)实验过程中,气垫导轨___________(选填“需要”、“不需要”)调节水平;若碰撞后滑块A与滑块B的运动方向相反,则要求m1___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)m2;
(2)若碰撞后,滑块A被弹回,规定水平向右为正方向,在实验误差允许的范围内,碰撞时满足动量守恒的表达式为___________。
【答案】 ①. 需要 ②. 小于 ③.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]利用气垫导轨验证两滑块A、B碰撞过程中动量守恒,根据动量守恒条件可知,实验过程中,气垫导轨需要调成水平;
[2]若碰撞后滑块A与滑块B的运动方向相反即滑块A反弹,由动量守恒定律可知,要求m1小于m2;
(2)[3]滑块A碰前的速度为
滑块A碰后的速度为
滑块B碰前的速度为0,碰后的速度为
由动量守恒得
即
四、解答题
17. 如图所示,在光滑的水平面上,质量为m的小球A以速度v0向右运动时,与静止的B球发生对心正碰,碰撞后A球速度向左,大小为,B球速率也为。试求:
(1)B球质量;
(2)碰撞过程中A球对B球的冲量大小和方向;
(3)碰撞过程中系统损失的动能。
【答案】(1)5m;(2),方向与v0方向相同;(3)
【解析】
【详解】(1)根据题意可判断出,碰撞后B球速度向右,由动量守恒定律可得
解得
(2)根据动量定理,A球对B球的冲量就等于B球动量的变化,有
解得
方向与v0方向相同;
(3)碰撞过程中系统损失的动能为
解得
18. 如图所示,在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中,有一边长为L=10cm,匝数N=100匝,总电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动,转速,有一电阻R=9Ω,通过电刷与两滑环接触,R两端接有一理想交流电压表,求:
(1)若从线圈通过中性面时开始计时,写出电动势的瞬时表达式;
(2)线圈转到图示位置时电压表的示数;
(3)在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功;
【答案】(1)
(2)
(3)4800J
【解析】
【小问1详解】
根据角速度定义式,得
若从线圈通过中性面时开始计时,则有
【小问2详解】
电压表示数为有效值;电动势有效值
电压表示数
【小问3详解】
在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功
解得
19. 如图所示,质量的滑块B静止放置于光滑平台上,B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量的小车C,其上表面与平台等高,小车与水平面间的摩擦不计。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接,圆弧轨道半径,其左侧端点P与圆弧圆O的连线与竖直方向的夹角。现将质量为的滑块A从P点由静止开始释放,滑块A滑至平台上挤压弹簧,经过一段时间弹簧恢复原长后,滑块B离开平台滑上小车C,最终滑块B恰好未从小车C上滑落。已知滑块B与小车C之间的动摩擦因数,重力加速度大小,滑块A、B均可视为质点,求:
(1)滑块A滑至N点时的速度;
(2)物块B刚滑上小车C时的速度;
(3)小车的长度L至少为多少?
【答案】(1)4m/s;(2)3m/s;(3)0.9m
【解析】
【详解】(1)滑块A自P点滑至平台的过程中,由动能定理有
解得
(2)设滑块A挤压弹簧结束后(弹簧恢复原长时)的速度大小为,滑块A与滑块B在水平平台上相互作用的时间内,两者组成的系统满足动量守恒定律和机械能守恒定律,根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得
(3)设滑块B滑至小车C右端时它们的共同速度大小为v,滑块B从滑上小车C到滑至小车C右端的过程中,滑块B和小车C两者组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
解得
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高二年级(物理)3月质量检测试题
满分:100 时长:60min
一、单选题(共10小题,每题4分,共40分。)
1. 若一个物体的质量不变而动量发生了变化,则( )
A. 该物体的速度大小一定发生了改变
B. 该物体的速度方向一定发生了改变
C. 该物体受到的外力冲量可能为零
D. 该物体受到的外力冲量一定不为零
2. 关于交变电流,下列说法正确的是( )
A. 只要线圈在磁场中转动,就可以产生交变电流
B. 线圈产生交变电流的过程中,在垂直中性面位置时电流的方向发生改变
C. 线圈产生交变电流的过程中,穿过线圈的磁通量最大时,产生的感应电流最大
D. 1s内正弦式交变电流出现最大值的次数等于频率的2倍
3. 下列关于简谐运动的说法中正确的是( )
A. 简谐运动的轨迹一定是正弦曲线
B. 弹簧振子的平衡位置一定在弹簧原长处
C. 平衡位置处,回复力一定为零
D. 振子经过平衡位置时,加速度一定为零
4. 某理想变压器的原线圈接在如图所示的正弦交流电源上,当副线圈中仅接一个的电阻时,副线圈中的电流,下列说法正确的是( )
A. 原线圈中交流电压的周期为 B. 原线圈中电流的有效值为
C. 原、副线圈的匝数比为 D. 该变压器输入功率与输出功率之比为
5. 如图所示,物块A、B静止在光滑水平地面上,A与轻弹簧相连,C沿水平面以一定初速度向右运动,与B碰后粘在一起,二者向右运动一小段距离后与弹簧接触,一段时间后与弹簧分离,则( )
A. A加速过程中,加速度越来越大 B. A、B、C共速时,B所受合力为0
C. A、B、C共速时,弹簧弹性势能最大 D. B、C碰撞过程中,B、C系统机械能守恒
6. 泡沫塑料由于其良好的缓冲性能成为近代广泛使用的缓冲材料,在易碎物品的长途运输中起着重要作用。运输车在颠簸的路面上行驶,用泡沫塑料包装物品,泡沫塑料所起的作用是( )
A. 减小物品与包装箱的接触时间,减小合力冲量
B. 延长物品与包装箱的接触时间,增大合力冲量
C. 延长物品与包装箱的接触时间,减小包装箱对物品的平均冲击力
D. 减小物品与包装箱的接触时间,减小包装箱对物品的平均冲击力
7. 弹簧振子在光滑水平面上的做简谐运动时( )
A. 经过平衡位置的动量都相同
B. 加速度大小与位移大小成正比,方向与位移方向相同
C. 无论从何时开始计时,经过半个周期弹簧振子经过的路程等于两倍振幅
D. 无论从何时开始计时,经过四分之一个周期弹簧振子经过的路程等于振幅
8. 一弹簧振子的位移随时间变化的关系式为,位移的单位为,时间的单位为。则( )
A. 弹簧振子的振幅为
B. 弹簧振子的周期为
C. 在时,振子运动的加速度最大
D. 在任意时间内,振子的位移均为
9. 《天工开物》中记载了一种舂(chōng)米装置,曾在农村广泛应用,如图所示.某次操作时,人将谷物倒入石臼内,然后通过杆杠的运作,把质量为的碓抬高后从静止释放,碓在重力作用下向下运动打在石臼内,碓的下落过程可简化为自由落体.设碓与谷物作用后静止,从而将谷物碾磨成米粒.取,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. 碓向下运动过程中的最大速度约为
B. 碓从释放到静止的过程中,合外力冲量向下
C. 碓与谷物相互作用中,碓和谷物组成的系统动量守恒
D. 碓与谷物相互作用中,碓对谷物的平均作用力约为
10. 如图所示,理想变压器的原线圈接入电压恒定的交流电源,电表均为理想电表,导线电阻不计,为定值电阻。现将滑动变阻器R的滑动触头向上滑动,则下列说法正确的是( )
A. 电流表示数均变大
B. 电压表示数均不变
C. 变压器输入功率变小
D. 定值电阻消耗的功率变大
二、多选题(共四小题,每题5分,共20分,少选3分,多选,错选0分)
11. 如图甲所示,某弹簧振子在竖直方向上做简谐运动,其振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 弹簧振子振动的圆频率为
B. 弹簧振子的振动方程为
C. 在和时刻弹簧的弹性势能相同
D. 从到时间内弹簧振子运动的路程大于
12. 如图所示,质量相等的A、B两球,原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动,A球的速度是6m/s,B球的速度是-2m/s,不久A、B两球发生了对心碰撞。对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值,某实验小组的同学们做了很多种猜测,下面的猜测结果有可能实现的是( )
A. B.
C. D.
13. 一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点,时刻振子的位移;时刻;时刻。该振子的振幅和周期可能为( )
A. 0.1 m, B. 0.1 m, 8s C. 0.2 m, D. 0.2 m,8s
14. 电动汽车无线充电示意图如图所示,若发射线圈的输入电压为、匝数为1100匝,接收线圈的匝数为2200匝。若发射线圈输出功率为13.2kW,变压器为理想变压器,下列说法正确的是( )
A. 采用直流电流电源也能为电动汽车充电
B. 接收线圈中交变电流的频率为100Hz
C. 副线圈输出电流的有效值为30A
D. 副线圈输出电压的峰值为
三、实验题
15. “验证动量守恒定律”的实验装置如图所示,即研究两个小球在轨道水平部分末端碰撞前后的动量关系。已知入射小球A和被碰小球B的质量分别为、。
①本实验中,要求满足的条件不必要的是______(填选项前的序号)。
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端的切线是水平的
C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
D.入射球与被碰球质量要满足
②实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过测量______(填选项前的序号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放的高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平射程
③在误差允许范围内,要验证的两个小球碰撞前后动量守恒方程式是____________。
16. 如图是利用气垫导轨验证两滑块A、B碰撞过程中动量守恒的实验装置。已知滑块A上的遮光条宽度为d1,滑块B上的遮光条宽度为d2,滑块A(包括遮光条)的质量为m1,滑块B(包括遮光条)的质量为m2。实验过程中,正确调节装置后给滑块A一向右的初速度,使它碰撞静止的滑块B。记录了A碰撞前经过光电门的遮光时间为t1,碰撞后经过光电门的遮光时间为t2,B碰撞后经过光电门的遮光时间为t3。回答下列问题:
(1)实验过程中,气垫导轨___________(选填“需要”、“不需要”)调节水平;若碰撞后滑块A与滑块B的运动方向相反,则要求m1___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)m2;
(2)若碰撞后,滑块A被弹回,规定水平向右为正方向,在实验误差允许的范围内,碰撞时满足动量守恒的表达式为___________。
四、解答题
17. 如图所示,在光滑的水平面上,质量为m的小球A以速度v0向右运动时,与静止的B球发生对心正碰,碰撞后A球速度向左,大小为,B球速率也为。试求:
(1)B球质量;
(2)碰撞过程中A球对B球的冲量大小和方向;
(3)碰撞过程中系统损失的动能。
18. 如图所示,在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中,有一边长为L=10cm,匝数N=100匝,总电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动,转速,有一电阻R=9Ω,通过电刷与两滑环接触,R两端接有一理想交流电压表,求:
(1)若从线圈通过中性面时开始计时,写出电动势的瞬时表达式;
(2)线圈转到图示位置时电压表的示数;
(3)在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功;
19. 如图所示,质量的滑块B静止放置于光滑平台上,B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量的小车C,其上表面与平台等高,小车与水平面间的摩擦不计。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接,圆弧轨道半径,其左侧端点P与圆弧圆O的连线与竖直方向的夹角。现将质量为的滑块A从P点由静止开始释放,滑块A滑至平台上挤压弹簧,经过一段时间弹簧恢复原长后,滑块B离开平台滑上小车C,最终滑块B恰好未从小车C上滑落。已知滑块B与小车C之间的动摩擦因数,重力加速度大小,滑块A、B均可视为质点,求:
(1)滑块A滑至N点时的速度;
(2)物块B刚滑上小车C时的速度;
(3)小车的长度L至少为多少?
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