内容正文:
高三物理9月
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 以下四幅图片中:图甲是某同学用水平力拉木箱;图乙是飘浮在空间站的航天员;图丙是跳伞运动员在空中匀速下降;图丁是排球运动员用力击球。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,某同学拉木箱拉不动,此时拉力小于木箱受到的摩擦力
B. 图乙中,飘浮在空间站的航天员,惯性消失了
C. 图丙中,运动员和伞没有受到外力作用
D. 图丁中,手对排球的作用力与排球对手的作用力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,某同学拉木箱拉不动,根据平衡条件可知此时拉力等于箱子受到的摩擦力,故A错误;
B.质量是惯性的唯一量度,图乙中“漂浮”在空间站的宇航员,质量仍然存在,所以惯性仍然存在,故B错误;
C.图丙中,因为跳伞运动员做匀速直线运动,受到重力和阻力作用,并且受力平衡,即受到的重力与阻力是一对平衡力,故C错误;
D.根据牛顿第三定律可知,图丁中,手对排球的作用力与排球对手的作用力是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
2. 假设一架无人机质量为4kg,运动过程中空气阻力大小恒定。该无人机从地面由静止开始竖直向上运动,一段时间后关闭动力,其v-t图像如图所示,重力加速度g取下列判断正确的是( )
A. 无人机上升的最大高度为48m
B. 3~4s内无人机在下降
C. 无人机的升力大小为32N
D. 无人机所受阻力大小为8N
【答案】D
【解析】
【详解】A.v-t图线与坐标轴所围的面积表示位移,则无人机上升的最大高度为
故A错误;
B.内无人机减速上升,故B错误;
CD.无人机加速上升时的加速度大小
则由牛顿第二定律有
减速上升时的加速度大小
则由牛顿第二定律有
联立解得升力大小为
无人机所受阻力大小为
故C错误,D正确。
故选D。
3. 如图所示,质量分别为1kg和2kg的物块A、B用轻质弹簧相连放在光滑水平面上,用大小为的力作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的弹力大小等于
B. 弹簧的弹力大小等于
C. 突然撤去F瞬间,A的加速度大小为0
D. 突然撤去F瞬间,B的加速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设弹簧弹力为,对AB整体和B物体分别用牛顿第二定律有,
代入数值解得a=6m/s2,
故A、B错误。
C.突然撤去F瞬间,弹簧的弹力仍保持不变,则A的加速度大小为
故C错误。
D.突然撤去F瞬间,弹簧的弹力仍保持不变,则B的加速度不变,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,细线的一端固定在倾角为30°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球,静止时细线与斜面平行,已知重力加速度为g。则( )
A. 当滑块向左做匀速运动时,细线的拉力为mg
B. 若滑块以加速度a=g向左加速运动时,线中拉力为mg
C. 当滑块以加速度a=g向左加速运动时,小球对滑块压力不为零
D. 当滑块以加速度a=2g向左加速运动时,线中拉力为0.5mg
【答案】C
【解析】
【详解】A.当滑块向左做匀速运动时,根据平衡条件可得绳的拉力大小为
故A错误;
BC.设当小球贴着滑块一起向左运动且支持力为零时加速度为a0,小球受到重力、拉力作用,如图所示
根据牛顿第二定律可得
若滑块以加速度a=g向左加速运动时,此时小球没有脱离斜面,则
,
解得
,
故B错误;C正确;
D.当滑块以加速度a=2g向左加速运动时,此时小球已经飘离斜面,则此时线中拉力为
故D错误。
故选C。
5. 如图甲所示,水平地面上静止放置一质量为M的木板,木板的左端有一个可视为质点的、质量m=1kg的滑块。现给滑块一向右的初速度v0=10m/s,此后滑块和木板在水平地面上运动的速度图像如图乙所示,滑块最终刚好停在木板的右端,取。下列说法正确的是( )
A. 滑块与木板间的动摩擦因数
B. 木板与地面间的动摩擦因数
C. 木板的长度L =4m
D. 木板的质量M =1.5kg
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图乙知,滑块刚滑上木板时加速度
由牛顿第二定律可得
联立解得
故A错;
B.2s后滑块与木板一起做匀减速直线运动,加速度
由牛顿第二定律可得
联立解得
故B错;
C.木板的长度为0~2s内滑块与木板的v-t图线与时间轴所围面积差
故C错误;
D.0~2s内木板的加速度
对M根据牛顿第二定律可得
解得M=1.5kg
故D正确。
故选D。
6. 霍尔元件是实际生活中的重要元件之一,广泛应用于测量和自动化技术等领域。如图所示为一长度一定的霍尔元件,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下,在元件中通入图示从E到F方向的电流I,元件中的载流子带负电,下列说法正确的是( )
A. 该元件能把电学量转化为磁学量
B. 该元件C面的电势高于D面的
C. 如果用该元件测赤道处地磁场的磁感应强度,应保持C、D面水平
D. 如果流过霍尔元件的电流大小不变,则元件C、D面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A.霍尔元件是能够把磁学量转换为电学量的传感器,故A错误;
B.根据左手定则可知,带负电的载流子向C面偏转,C面带负电,D面带正电,所以D面的电势高,故B错误;
C.在测定地球赤道处的地磁场的磁感应强度时,应将元件的C、D面保持竖直,让磁场垂直通过元件的工作面,故C错误;
D.运动电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态,设霍尔元件的长、宽、高分别为a、b、d,则有
电流的微观表达式为
所以
因n、q、d均为定值,如果流过霍尔元件的电流大小不变,则元件C、D面的电势差与磁场的磁感应强度成正比,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,D是AB边的中点,一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场,不考虑带电粒子受到的重力,则下列说法正确的是( )
A. 粒子可能从B点射出
B. 若粒子垂直于BC边射出,则粒子做匀速圆周运动的半径为
C. 若粒子从C点射出,则粒子在磁场中运动的时间为
D. 若粒子从AB边射出,则粒子的速度越大,其在磁场中运动的时间越短
【答案】C
【解析】
【详解】B.粒子垂直于BC边射出,其运动轨迹如图甲所示
则粒子做匀速圆周运动的半径等于D点到BC边的距离,可得,故B错误;
C.粒子从C点射出,其运动轨迹如图乙所示
根据几何关系可得
解得
粒子运动轨迹对应的圆心角的正弦值为
可得θ=60°
粒子在磁场中运动的时间为,故C正确;
D.由洛伦兹力提供向心力得
解得
若粒子从AB边射出,则粒子的速度越大,轨迹半径越大,如下图所示
粒子从AB边射出时的圆心角相同,其在磁场中运动的时间相同,故D错误;
A.根据D选项的分析,可知由于BC边的限制,粒子不能到达B点,故A错误。
故选C。
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,有多项符合题目要求。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. 矩形区域内存在如图所示的磁感应强度为的匀强磁场,,。速度不同的电子从点沿方向射入磁场,设电子的质量为,电量为,已知,,则对能从边射出的电子( )
A. 速度范围为 B. 速度范围为或
C. 最长时间与最短时间之比为 D. 最长时间与最短时间之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.画出能从边出射的电子临界轨迹图,如图所示,
对于边相切从边出射的电子,根据洛伦兹力提供向心力可得
根据几何关系可得
联立可得
对恰好从点出射的电子,根据洛伦兹力提供向心力可得
根据几何关系可得
联立可得
所以能从边射出的电子速度范围为,故A正确,B错误;
CD.电子在磁场中运动的周期均为
与边相切从边出射的电子,在磁场中运动的时间最短,转过的圆心角
恰好从点出射的电子,在磁场中运动的时间最长,转过的圆心角
根据电子在磁场中运动的时间
可知两电子在磁场中运动的时间与其转过的圆心角成正比。
故电子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为,故C错误,D正确。
故选AD。
9. 回旋加速器是加速带电粒子的一种装置,其核心部分是两个形金属盒。两盒间的狭缝中存在周期性变化的电场,垂直于盒面存在一个匀强磁场。粒子每次经过狭缝时都获得加速,之后在洛伦兹力作用下盘旋运动。经多次加速,粒子最终贴近形盒边缘射出。如图所示,设匀强磁场的磁感应强度为,加速电压为,电压变化的周期为,则( )
A. 由于粒子在电场中获得加速,所以增大可以增大粒子射出时的动能
B. 增大,粒子在盒内绕行的圈数变多,射出时的动能也变大
C. 若用来加速带电量为,质量为的粒子,应设定为
D. 由于粒子的运动越来越快,所以走过半圆的时间会越来越短
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.设形金属盒的半径为,根据洛伦兹力提供向心力
得
当时,粒子达到最大动能
可知粒子射出时的最大动能与加速电压无关,与形金属盒的磁场有关,磁场越大,最大速度越大,粒子每次经过电场,电场力做功都为,可知当最大动能增大,加速次数变多,绕行的圈数增加,故A错误,B正确;
C.粒子在磁场中运动的周期等于交流电的周期,均为T,结合粒子在磁场中的周期
可得若用来加速带电量为,质量为的粒子,电压变化的周期T应设定为,故C正确;
D.虽然粒子的运动越来越快,由C选项可知,通过半圆的时间为半个周期,与速度无关,即时间不变,故D错误。
故选BC。
10. 利用电场和磁场可以约束或者控制带电粒子的运动及轨迹,下列关于甲、乙两图中的仪器及工作原理的说法正确的是( )
A. 甲图是回旋加速器,乙图是磁流体发电机
B. 甲图是质谱仪,乙图是回旋加速器
C. 甲图中,三个粒子均带负电
D. 乙图中,仅增大所接电源的电压,其他条件不变,粒子射出仪器时的速度大小不变
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.甲图是质谱仪,乙图是回旋加速器,故A错误,B正确;
C.甲图中,在磁场中根据左手定则可知,三个粒子均带正电,故C错误;
D.乙图中,当粒子在磁场中的轨道半径等于D形盒半径时,粒子的速度最大,则有
可得粒子射出仪器时的速度大小为
仅增大所接电源的电压,其他条件不变,粒子射出仪器时的速度大小不变,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:共54分。
11. 为了“探究物体质量一定时加速度与力的关系”,某同学设计了如图所示的实验装置,其中M为小车和小车上的滑轮的总质量,m为沙和沙桶的总质量,力传感器可测出轻绳的拉力大小。
(1)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个计时点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为___________m/s2(结果保留两位有效数字);
(2)该同学根据实验数据作出小车的加速度a与力传感器的示数F的关系图像,与本实验相符合的是___________;
A. B.
C. D.
(3)若a-F图像的斜率为k,则M为___________。
A. B. C. D.
【答案】(1)0.81 (2)A (3)C
【解析】
【小问1详解】
打点计时器频率
则周期
相邻两计数点间还有四个计时点,所以计数点间时间间隔
根据逐差法公式
代入数据得
【小问2详解】
实验已经平衡摩擦力,且力传感器直接测绳子的拉力F,小车质量M一定,但注意到实验装置中轻绳拉力通过滑轮作用,小车实际受合外力为2F。根据牛顿第二定律
有
所以a与F成正比,图像应为过原点的倾斜直线。
故选A。
【小问3详解】
根据以上分析
可知图像斜率
即
故选C。
12.
(1)为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,用如图所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落。关于该实验,下列说法正确的有___________。
A. 应改变该装置的高度多次实验
B. 只做一次实验发现两球同时落地,即可以得到实验结论
C. 本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
(2)用如下图所示装置来定量研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
①关于该实验的一些做法,合理的是___________。
A.尽可能使用密度大、体积小的球进行实验
B.斜槽末端切线应当保持水平
C.本实验需要用到的器材里有刻度尺和秒表
②在研究小球平抛运动的实验中,某同学记录了A、B、C三点(A不是抛出点),建立了如图所示的坐标系,平抛轨迹上的三点坐标值:A点的坐标为,B点的坐标为,C点的坐标为。重力加速度取,则小球平抛的初速度为___________m/s;小球抛出点的纵坐标___________。
【答案】(1)A (2) ①. AB##BA ②. 1##1.0 ③. 3.75
【解析】
【小问1详解】
AB.为得到一般性的结论,则应改变该装置的高度多次实验,而不是只做一次实验发现两球同时落地,即得到实验结论,选项A正确,B错误;
C.本实验中两球总是同时落地,说明两球在竖直方向的运动完全相同,说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动,但不能说明A球在水平方向上做匀速直线运动,选项C错误。
故选A。
【小问2详解】
①[1]A.尽可能使用密度大、体积小的球进行实验,以减小阻力的影响,选项A正确;
B.斜槽末端切线应当保持水平,以保证小球做平抛运动,选项B正确;
C.本实验需要用到的器材里有刻度尺,不需要秒表,选项C错误。
故选AB。
③[2][3]因三点的水平距离相等,可知时间相同,竖直方向根据
解得
则水平速度
打B点时竖直速度
则从抛出到B点的时间
则抛出点的纵坐标
13. 跳伞是一项惊险刺激的运动,小明从高度为的地方由静止开始自由下落,离水平地面时打开降落伞,后做匀减速直线运动,到达地面的速度恰好为零,重力加速度大小为,求:
(1)小明打开降落伞瞬间的速度大小;
(2)小明匀减速阶段的加速度大小;
(3)整个过程所用的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小明做自由落体运动的距离
根据
可得
【小问2详解】
同理,小明减速阶段,根据
可得
【小问3详解】
整个过程所用的时间
14. 如图所示,水平细杆上套一个环,环a与球b间用一不可伸长的轻质细绳相连,环a和球b的质量分别为和,取重力加速度大小。若球b受到一水平向右的恒力F,使环a与球b一起向右匀速运动。运动过程中,绳始终保持与竖直方向的夹角为。
(1)求恒力F的大小;
(2)求环a与水平杆间的动摩擦因数;
(3)若改变F的大小和方向,求使环a与球b一起向右匀速运动所施加的恒力的最小值和方向。
【答案】(1)
(2)
(3),方向与水平方向成,且
【解析】
【小问1详解】
对小球受力分析如图
根据平衡可知
【小问2详解】
对ab整体由平衡可知
解得
【小问3详解】
设F与水平方向夹角为,对ab整体,竖直方向有
水平方向
且有
解得
其中
当,即
所施加的恒力的最小值
15. 如图所示,水平平台上有一凹槽ABCD,其左端竖直固定有一段半径的圆弧轨道,轨道与平台相切于A点,在凹槽内有一平板紧靠凹槽左端放置,平板上表面与AD齐平,平板右端距离凹槽右端CD的距离。现有一可视为质点的滑块沿圆弧轨道下滑至A点时,A点下方的压力传感器显示所受压力,随后滑块滑上平板并从平台端点E脱离平台,且恰好无碰撞地由顶点H滑入倾角的斜面,E、H两点间的高度差,平板碰到凹槽右端CD即被锁定。已知滑块与平板的质量m和M均为1kg,平板与凹槽接触面间的动摩擦因数,滑块与平板上P点左侧接触面间的动摩擦因数,与P点右侧平板接触面间的动摩擦因数,其余部分摩擦不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,平板P点左侧的长度,重力加速度g取,,。求:
(1)滑块滑上平板时的初速度大小及到达E点时的速度大小;
(2)平板在凹槽内运动的时间t;
(3)平板的长度L。
【答案】(1);
(2)0.9s (3)
【解析】
【小问1详解】
滑块沿圆弧轨道下滑至A点时,A点下方的压力传感器显示所受压力,结合牛顿第三定律可知轨道对滑块的支持力为28N,牛顿第二定律有
解得
滑块滑上平板并从平台端点E脱离平台,且恰好无碰撞地由顶点H滑入倾角的斜面,则有,竖直方向有
解得
【小问2详解】
由于
可知滑块滑到P点前,平板静止,对滑块有,
根据牛顿第二定律有
解得,,s
滑块运动至P点右侧,根据牛顿第二定律有,
解得,
滑块与平板共速用时,则
解得s,
平板运动的距离为m<d
由于
此后二者以共同加速度减速,有
根据运动学规律有
解得s
则平板在凹槽内运动的时间s
【小问3详解】
由上问所述可知,自滑块过P点至“共速”,滑块相对平板滑动的距离为
共速后至平板右端运动至CD锁定,共同做匀减速运动,当平板刚锁定时滑块的速度为
平板锁定后,滑块因惯性相对平板继续滑动至脱离平板,此间做匀减速直线运动
平板的长度为
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高三物理9月
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 以下四幅图片中:图甲是某同学用水平力拉木箱;图乙是飘浮在空间站的航天员;图丙是跳伞运动员在空中匀速下降;图丁是排球运动员用力击球。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,某同学拉木箱拉不动,此时拉力小于木箱受到的摩擦力
B. 图乙中,飘浮在空间站的航天员,惯性消失了
C. 图丙中,运动员和伞没有受到外力作用
D. 图丁中,手对排球的作用力与排球对手的作用力是一对相互作用力
2. 假设一架无人机质量为4kg,运动过程中空气阻力大小恒定。该无人机从地面由静止开始竖直向上运动,一段时间后关闭动力,其v-t图像如图所示,重力加速度g取下列判断正确的是( )
A. 无人机上升的最大高度为48m
B. 3~4s内无人机在下降
C. 无人机的升力大小为32N
D. 无人机所受阻力大小为8N
3. 如图所示,质量分别为1kg和2kg的物块A、B用轻质弹簧相连放在光滑水平面上,用大小为的力作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的弹力大小等于
B. 弹簧的弹力大小等于
C. 突然撤去F瞬间,A的加速度大小为0
D. 突然撤去F瞬间,B的加速度大小为
4. 如图所示,细线的一端固定在倾角为30°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球,静止时细线与斜面平行,已知重力加速度为g。则( )
A. 当滑块向左做匀速运动时,细线的拉力为mg
B. 若滑块以加速度a=g向左加速运动时,线中拉力为mg
C. 当滑块以加速度a=g向左加速运动时,小球对滑块压力不为零
D. 当滑块以加速度a=2g向左加速运动时,线中拉力为0.5mg
5. 如图甲所示,水平地面上静止放置一质量为M的木板,木板的左端有一个可视为质点的、质量m=1kg的滑块。现给滑块一向右的初速度v0=10m/s,此后滑块和木板在水平地面上运动的速度图像如图乙所示,滑块最终刚好停在木板的右端,取。下列说法正确的是( )
A. 滑块与木板间的动摩擦因数
B. 木板与地面间的动摩擦因数
C. 木板的长度L =4m
D. 木板的质量M =1.5kg
6. 霍尔元件是实际生活中的重要元件之一,广泛应用于测量和自动化技术等领域。如图所示为一长度一定的霍尔元件,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下,在元件中通入图示从E到F方向的电流I,元件中的载流子带负电,下列说法正确的是( )
A. 该元件能把电学量转化为磁学量
B. 该元件C面的电势高于D面的
C. 如果用该元件测赤道处地磁场的磁感应强度,应保持C、D面水平
D. 如果流过霍尔元件的电流大小不变,则元件C、D面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
7. 如图所示,边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,D是AB边的中点,一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场,不考虑带电粒子受到的重力,则下列说法正确的是( )
A. 粒子可能从B点射出
B. 若粒子垂直于BC边射出,则粒子做匀速圆周运动的半径为
C. 若粒子从C点射出,则粒子在磁场中运动的时间为
D. 若粒子从AB边射出,则粒子的速度越大,其在磁场中运动的时间越短
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,有多项符合题目要求。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. 矩形区域内存在如图所示的磁感应强度为的匀强磁场,,。速度不同的电子从点沿方向射入磁场,设电子的质量为,电量为,已知,,则对能从边射出的电子( )
A. 速度范围为 B. 速度范围为或
C. 最长时间与最短时间之比为 D. 最长时间与最短时间之比为
9. 回旋加速器是加速带电粒子的一种装置,其核心部分是两个形金属盒。两盒间的狭缝中存在周期性变化的电场,垂直于盒面存在一个匀强磁场。粒子每次经过狭缝时都获得加速,之后在洛伦兹力作用下盘旋运动。经多次加速,粒子最终贴近形盒边缘射出。如图所示,设匀强磁场的磁感应强度为,加速电压为,电压变化的周期为,则( )
A. 由于粒子在电场中获得加速,所以增大可以增大粒子射出时的动能
B. 增大,粒子在盒内绕行的圈数变多,射出时的动能也变大
C. 若用来加速带电量为,质量为的粒子,应设定为
D. 由于粒子的运动越来越快,所以走过半圆的时间会越来越短
10. 利用电场和磁场可以约束或者控制带电粒子的运动及轨迹,下列关于甲、乙两图中的仪器及工作原理的说法正确的是( )
A. 甲图是回旋加速器,乙图是磁流体发电机
B. 甲图是质谱仪,乙图是回旋加速器
C. 甲图中,三个粒子均带负电
D. 乙图中,仅增大所接电源的电压,其他条件不变,粒子射出仪器时的速度大小不变
三、非选择题:共54分。
11. 为了“探究物体质量一定时加速度与力的关系”,某同学设计了如图所示的实验装置,其中M为小车和小车上的滑轮的总质量,m为沙和沙桶的总质量,力传感器可测出轻绳的拉力大小。
(1)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个计时点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为___________m/s2(结果保留两位有效数字);
(2)该同学根据实验数据作出小车的加速度a与力传感器的示数F的关系图像,与本实验相符合的是___________;
A. B.
C. D.
(3)若a-F图像的斜率为k,则M为___________。
A. B. C. D.
12.
(1)为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,用如图所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落。关于该实验,下列说法正确的有___________。
A. 应改变该装置的高度多次实验
B. 只做一次实验发现两球同时落地,即可以得到实验结论
C. 本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
(2)用如下图所示装置来定量研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
①关于该实验的一些做法,合理的是___________。
A.尽可能使用密度大、体积小的球进行实验
B.斜槽末端切线应当保持水平
C.本实验需要用到的器材里有刻度尺和秒表
②在研究小球平抛运动的实验中,某同学记录了A、B、C三点(A不是抛出点),建立了如图所示的坐标系,平抛轨迹上的三点坐标值:A点的坐标为,B点的坐标为,C点的坐标为。重力加速度取,则小球平抛的初速度为___________m/s;小球抛出点的纵坐标___________。
13. 跳伞是一项惊险刺激的运动,小明从高度为的地方由静止开始自由下落,离水平地面时打开降落伞,后做匀减速直线运动,到达地面的速度恰好为零,重力加速度大小为,求:
(1)小明打开降落伞瞬间的速度大小;
(2)小明匀减速阶段的加速度大小;
(3)整个过程所用的时间。
14. 如图所示,水平细杆上套一个环,环a与球b间用一不可伸长的轻质细绳相连,环a和球b的质量分别为和,取重力加速度大小。若球b受到一水平向右的恒力F,使环a与球b一起向右匀速运动。运动过程中,绳始终保持与竖直方向的夹角为。
(1)求恒力F的大小;
(2)求环a与水平杆间的动摩擦因数;
(3)若改变F的大小和方向,求使环a与球b一起向右匀速运动所施加的恒力的最小值和方向。
15. 如图所示,水平平台上有一凹槽ABCD,其左端竖直固定有一段半径的圆弧轨道,轨道与平台相切于A点,在凹槽内有一平板紧靠凹槽左端放置,平板上表面与AD齐平,平板右端距离凹槽右端CD的距离。现有一可视为质点的滑块沿圆弧轨道下滑至A点时,A点下方的压力传感器显示所受压力,随后滑块滑上平板并从平台端点E脱离平台,且恰好无碰撞地由顶点H滑入倾角的斜面,E、H两点间的高度差,平板碰到凹槽右端CD即被锁定。已知滑块与平板的质量m和M均为1kg,平板与凹槽接触面间的动摩擦因数,滑块与平板上P点左侧接触面间的动摩擦因数,与P点右侧平板接触面间的动摩擦因数,其余部分摩擦不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,平板P点左侧的长度,重力加速度g取,,。求:
(1)滑块滑上平板时的初速度大小及到达E点时的速度大小;
(2)平板在凹槽内运动的时间t;
(3)平板的长度L。
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