题目列表(包括答案和解析)
17.(14分)用长为L的细线拉一质量为m的小球,小球带电量为+q,细线一端悬于固定点O,整个装置放在水平向右一足够大的匀强电场中,小球静止时细线与竖直方向的夹角为θ,电场范围足够大,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)将小球拉至O点正下方最低点由静止释放,小球向上摆动过程中的最大速度大小;
(3)在(2)问中,小球运动到最高点时细线对小球的拉力大小;
(4)若将小球拉至O点正下方最低点时给它一水平向右的初速度,小球在竖直面内做完整的圆周运动,这个初速度至少是多大?
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16.(14分)如图所示,一水平放置的半径为r=0.5m的薄圆盘绕过圆心O点的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块(可看成是质点)。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,滑块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.2,圆盘所水平面离水平地面的高度h=2.5m,g取10m/s2.
(1)当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?
(2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达地面时的机械能;
(3)若落地点为C,求OC之间的距离.
15.(12分)现代科学实验中常用的一种电子仪器叫示波器,它的核心部件是示波管,其工作原理如图所示,电量大小为e的电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转电场中,入射方向跟极板平行,偏转电场的极板间距离为d,板长为L,整个装置处在真空中,电子重力可忽略,电子能射出平行板区. (1)偏转电场中,若单位偏转电压引起的偏移距离叫示波管的灵敏度,请通过计算说明提高示波管的灵敏度的办法;
(2)求电子离开偏转电场时的动能大小.
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14.(12分)我国已启动“嫦娥工程”,并于2007年10月24日成功发射绕月运行的探月卫星“嫦娥Ⅰ号” .设该卫星可贴近月球表面运动且轨道是圆形的,已知地球半径约是月球半径的4倍,地球质量约是月球质量的81倍,地球近地卫星的周期约为84min,地球表面重力加速度g取10m/s2,求:
(1)绕月表面做匀速圆周运动的“嫦娥Ⅰ号”,其运动周期约是多大?
(2)设想宇航员在月球表面上做自由落体实验,某物体从离月球表面20m处自由下落,约经多长时间落地?
13.(10分)楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ=370,一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板.工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F=10N,刷子的质量为m=0.5kg,刷子可视为质点.刷子与板间的动摩擦因数为0.5,板长为L=4m,取sin370=0.6,试求:
(1)刷子沿天花板向上运动的加速度;
(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间.
12.(9分)物体因绕轴转动时而具有的动能叫转动动能.转动动能的大小与角速度大小有关,为了探究转动动能的大小与角速度之间的定量关系,某同学设计了下列一个实验,即研究砂轮的转动.先让砂轮由电动机带动作匀速转动并测出其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服轮边缘的摩擦阻力做功,砂轮最后停下来,测出砂轮开始脱离动力到停止转动的圈数n,实验中得到几组n和ω的数值见下表:(砂轮直径d=10cm,转轴间摩擦力大小
N)
|
n |
5 |
20 |
80 |
180 |
320 |
|
ω/(rads-1) |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Ek(J) |
▲ |
▲ |
▲ |
▲ |
▲ |
(1)根据功能关系,请你帮他计算出砂轮每次脱离动力时的转动动能,并填入表格内;
(2)利用实验数据,请你帮他确定此砂轮的转动动能与角速度大小定量关系式是 ▲ .
11.(10分)某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx:电源E,适当量程的电流表电压表各一只,滑线变阻器R,电阻箱RP,开关S1、S2,导线若干。他设计的电路图如图(a)所示,具体做法:先闭合S1,断开S2,调节R和RP,使电流表和电压表示数合理,记下两表示数为I1,U1;再保持RP阻值不变,闭合S2,记下电流表和电压表示数为I2、U2.
(1)请你帮他按电路图在实物图(b)上连线;
(2)写出被测电阻Rx= ▲ (用电表的读数表示);
(3)此实验中因电流表有内阻,电压表内阻不是无限大,使被测电阻的测量值 真实值(选填“大于、小于或等于”) .
10.(8分)某同学用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上,组成如图(1)所示装置(示意图),测量木块沿斜面下滑的加速度。所提供的仪器有长木板、木块、打点计时器(含纸带)、学生电源、米尺、铁架台及导线、开关等。图(2)是打点计时器打出的一条纸带,纸带上标注了几个计数点,相邻两个计数点间还有4个点没有标出,其中S1=7.06cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm,则
(1)A点处瞬时速度的大小是__ ▲_____m/s;
(2)纸带加速度的大小是_ ▲_ _m/s2(计算结果保留两位有效数字);
(3)为了测定木块与长木板间的动摩擦因数,该同学还测量了斜面的高h和斜面的长L,设加速度a、重力加速度g,则动摩擦因数的计算式是 ▲ (用字母h、L、a和g表示).
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9.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图(a)所示.将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球.小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图(b)所示.下列判断正确的是
A.从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动
B.从t1到t2时间内,小车做加速度变大的直线运动
C.从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动
D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动
第二卷(非选择题 共89分)
8.
一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线所示.图中的实线是以O为圆心等间距的同心圆,a、c是粒子运动轨迹与同一圆的交点,b是粒子运动轨迹与小圆的切点,d是粒子运动轨迹与最大圆的交点,带电粒子仅受电场力,则可以断定
A.粒子受到斥力作用
B.粒子在b点的加速度为最大
C.若粒子由a运动到b克服电场力做功为W1,由b运动到d电场力做功为W2,则W2=2W1
D.粒子在b点的速率一定小于在a点的速率
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