高三物理竞赛试卷
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高三物理竞赛试卷
考试范围:xxx ;考试时间:xxx 分钟;出题人:xxx 姓名:___________班级:___________考号:___________
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题
1.当物体做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是( ) A .加速度的大小和方向都改变 B .加速度的大小和方向都不变 C .速度的大小和方向都改变 D .速度的大小不变,方向改变
2.请你应用已经学过的电磁学知识,判断以下说法中不正确的是
A .我国上空水平飞行的客机,机翼上有微弱的电流
B .电动机启动过程,随着转速的加快,其消耗的电功率也随之增加
C .雷雨天,我们不可以在树下躲雨
D .电动机可以作为发电机来提供电源
3.如图9所示,轻杆长为3L ,在杆的A 、B 两端分别固定质量均为m 的球A 和球B ,杆上距球A 为L 处的点O 装在光滑的水平转动轴上,外界给予系统一定的能量后,杆和球在竖直面内转动.在转动的过程中,忽略空气的阻力.若球B 运动到最高点时,球B 对杆恰好无作用力,则下列说法正确的是( )
A .球
B 在最高点时速度为零 B .此时球A 的速度也为零
C .球B 在最高点时,杆对水平轴的作用力为1.5mg
D .球B 转到最低点时,其速度为
4.(浙江省2012年2月四校联考)2012年初,我国宣布北斗导航系统正式商业运行。
北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能。
“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是:
A.这两颗卫星的加速度大小相等,均为
B.卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为
C.卫星l向后喷气就一定能追上卫星2
D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功
5.振动电机实际上是一个偏心轮,简化模型如图1所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动。
小球运动到最高点时,杆与小球间弹力的大小为N,小球在最高点的速度大小为v,N-v2图象如图2所示。
下列说法正确的是()A.小球的质量为
B.当时,球对杆有向下的压力
C.当时,球对杆有向上的拉力
D.若,则此时杆对小球的弹力大小为2a
6.质量是2 kg的物体处于静止状态,现同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1 N大小的力),物体的运动情况分别是
A.甲做匀加速直线运动,加速度为3 m/s2
B.乙做匀加速直线运动,加速度为3 m/s2
C.丙做匀加速直线运动,加速度为2m/s2
D.丁做匀加速直线运动,加速度为2 m/s2
7.(2011·银川模拟)在飞机的发展史中有一个阶段,飞机上天后不久,飞机的机翼很快就抖动起来,而且越抖越厉害,后来人们经过了艰苦地探索,利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法解决了这一问题,在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是( )
A.加大飞机的惯性
B.使机体更加平衡
C.使机翼更加牢固
D.改变机翼的固有频率
8.已知理想气体的内能与温度成正比。
如图所示的实线汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能
A.先增大后减小
B.先减小后增大
C.单调变化
D.保持不变
9.如图四中的圆a、b、c,其圆心均在地球的自转轴线上,b、c的圆心与地心重合,对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言:
A.卫星的轨道可能为a
B.卫星的轨道可能为b
C.卫星的轨道可能为c D.同步卫星的轨道可能为c
10.如图所示,A、B两个异种电荷的等质量小球,分别被两根绝缘细绳系在木盒内的同一竖直线上。
静止时,木盒对地面的压力为F
N
,细绳对
A的拉力为F
1
,细绳对B的拉力为F
2
,若将系B的细绳和系A的细绳同时断开,则两细绳刚断开时()
A.木盒对地面的压力增大
B.木盒对地面的压力减小
C.木盒对地面的压力为F
N
+F
2
-F
1
D.木盒对地面的压力为F
N
+F
1
-F
2
二、不定项选择题
11.一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是()
A .在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/s
B .在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C .在开始的2 s 内线圈中产生的感应电动势等于8 V
D .在第3 s 末线圈中的感应电动势等于零
12.一物体静止在水平地面上,现给物体施加一竖直向上的拉力作用,不计空气阻力,物体机械能E 与物体升高的高度h 之间的关系图象如图所示,其中图线在A 点处的切线的斜率最大,在B 点处的切线水平,h 2~h 3的图线为平行于横轴的直线,则下列说法正确的是( )
A .h 2~h 3过程中拉力的功率为零
B .0~h 2过程中物体所受拉力始终大于重力
C .在h 2处物体的速度最大
D .在h 1处物体所受的拉力最大
13.质量为M 的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t 内前进的距离为s ,耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为F ,受到地面的阻力为自重的k 倍,耙所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角为且保持不变.
A .拖拉机的加速度大小为
B .拖拉机的加速度大小为
C .拖拉机对连接杆的拉力大小为
D .拖拉机对连接杆的拉力大小为
14.如图所示A 、B 两物块的质量分别为 2 m 和 m, 静止叠放在水平地面上. A 、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为μ. 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g. 现对 A 施加一水平拉力 F,则
A. 当 F < 2 μmg 时,A 、B 都相对地面静止
B. 当 F = μmg 时, A 的加速度为μg
C. 当 F > 3 μmg 时,A 相对 B 滑动
D. 无论 F 为何值,B 的加速度不会超过μg
15.如图所示,ABC 是一个位于竖直平面内的圆弧形轨道,高度为h ,轨道的末端C 处与水平面相切.一个质量为m 的小木块从轨道顶端A 处由静止释放,到达C 处停止,此过程中克服摩擦力做功为W 1,到达B 处时速度最大为v 1,加速度大小为a B ;小木块在C 处以速度v 向左运动,恰好能沿原路回到A 处,此过程中克服摩擦力做功为W 2,经过B 处的速度大小为v 2.重力加速度为g.则( )
A .v =2
B .v 1<v 2
C .W 1<W 2
D .a B =0
三、填空题
16.如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r ,A 是它边缘上的一点。
左侧是一轮轴,大轮的半径为4r ,小轮的半径为2r 。
B 点在小轮上,它到小轮中心的距离为r 。
C 点和D 点分别位于小轮和大轮的边缘上。
若在
传动过程中,皮带不打滑。
.则 A 、B 、C 、D 四个点的线速度之比
为
;角速度之比为 。
17.某同学将量程为200μA 、内阻为500Ω的表头改装成量程为1mA 和10mA 的双量程电流表,设计电路如图(1)所示.定值电阻R 1=500Ω,R 2=225Ω,.S 为单刀双掷开关,A 、B 为接线柱.回答下列问题: (1)将开关S 置于“1”挡时,量程为 mA ; (2)定值电阻R 3= Ω(结果取3位有效数字)
(3)利用改装的电流表进行某次测量时,S 置于“2”挡,表头指示如图(2)所示,则所测量电流的值为 mA .
(4)图3是将表头G 改装成有两个倍率档(如“×1”、“×10”)的欧姆表电路原理图,则当开关S 合向 端(选填“a”或“b”)时,欧姆表是较大倍率挡.(把虚线框内的电路当成一个电流表).
18.过去已知材料的折射率都为正值(n >0)。
现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n <0),称为负折射率材料。
位于
空气中的这类材料,入射角i 与折射角r 依然满足,但是折射光
线与入射光线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。
现空气中有一上下表面平行的负折射率材料,一束电磁波从其上表面以入射角α射入,下表面射出。
若该材料对此电磁波的折射率n =-1,请画出正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图,若在上下两个表面电磁波的折射角分别为r 1、r 2,则
r
1 r 2(填“大于”、
“等于”、“小于”)
19.(1)质量为的小球在距地面高为处以某一初速度水平抛出,落地时速度方向与水平方向之间的夹角为。
则小球落地时速度大小为 ,小球落地时重力的功率为 。
(不计空气阻力,重力加速度) 20.牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验,物理学史上称为著名的“月地检验”。
已经知道地球的半径为R ,地球表面的重力加速度为g ,月球中心与地球中心距离是地球半径K 倍,根据万有引力定律,可以求得月球受到万有引力产生的加速度为__________。
又根据月球绕地球运动周期为T ,可求得月球的向心加速度为__________,两者数据代入后结果相等,定律得到验证。
四、实验题
21.测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。
实验步骤如下:
①用游标卡尺测量挡光条的宽度l ;用米尺测量O 点到光电门A 之间的距离d ;
②调整轻滑轮,使细线水平;
③让滑块上的挡光条在桌面上O 点的正上方并在砝码盘中加上一定的砝码,然后从O 点由静止释放滑块,读出力传感器的读数F 和数字毫秒计上显示的挡光条经过光电门的时间Δt ;
④根据挡光条的宽度l 、O 点到光电门A 之间的距离d 、挡光条经过光电门的时间Δt ,求出滑块运动时的加速度a ;
⑤多次重复步骤③④,得到多组力的数据F 与对应的滑块加速度a ; ⑥根据上述实验数据作出a -F 图象,计算滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ。
请回答下列问题:
(1)滑块的加速度a 可以用d 、l 、Δt 表示,则a 的表达式为________。
(2)在此实验中________(填“要求”或“不要求”)砝码和砝码盘的总质量远小于滑块、挡光条以及力传感器的总质量。
(3)在实验步骤⑤中,我们得到多组力的数据F 与对应的滑块加速度a 的数据如下表所示,请在坐标纸中画出a —F 图象。
测量计算的加速度
a (m/s )
0.59 1.20 1.51 1.89 2.31
(4)根据图象求出滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ=________(保留两位有效数字)。
22.在用DIS 研究加速度与作用力的关系时:
(1)请按实验的顺序填写下列步骤: 。
① 用天平测小车的质量.
② 处理实验数据(包括画图像),归纳得出结论. ③ 将上述测得的数据记录在表格中.
④ 保持小车质量不变,改变钩码的大小重复实验.
⑤ 在轨道上放置小车并安装传感器,连接线路,将细线连接小车,跨过滑轮系住小钩码,释放小车测定加速度. ⑥ 测量钩码的重力(作为对小车的拉力) . ⑦ 保持钩码的大小不变,改变小车质量重复实验.
(2)在本实验的a-F 图像中,若图线不过原点可能是什么原因造成的? 五、简答题
23.一质量为m 的滑块在粗糙水平面上滑行,通过频闪照片分析得知,滑块在自开始2s 内的位移是最后2s 内位移的2倍,且已知滑块在最初开始1s 内的位移为2.5m ,求: (1)滑块运动的总时间;
(2)滑块的初速度; (3)滑块运动的总位移.
24.质量为M=3kg 的平板车放在光滑的水平面上,在平板车的最左端有一小物块(可视为质点),物块的质量为m =1kg ,小车左端上方如图所示固定着一障碍物A ,初始时,平板车与物块一起以水平速度v 0=2m/s 向左运动,当物块运动到障碍物A 处时与A 发生无机械能损失的碰撞,而小车继续向左运动,取重力加速度g =10m/s 2.
(1)设平板车足够长,求物块与障碍物第一次碰撞后,物块与平板车所能获得的共同速度;
(2)设平板车足够长,物块与障碍物第一次碰撞后,物块向右运动对地所能达到的最大距离是s=0.4m ,求物块与A 第一次碰撞后到第二次碰撞前相对小车滑动的距离.
六、作图题
25.如图所示,为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图,圆弧CD为半径为R的四分之一的圆周,圆心为O,光线从AB面上的某点入射,入射角,它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点并恰好发生全反射。
(已知光的真空中的传播速度c=3.0×108m/s)。
①画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图;
②求光线在该棱镜中传播的速度大小v.
参考答案
1 .D
【解析】
试题分析:匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,是变速运动;加速度方向始终指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动;角速度不变.
解:A、B、匀速圆周运动的加速度的大小不变,方向始终指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动,故A错误,B错误;
C、D、匀速圆周运动的线速度大小不变,方向变化,是变速运动,故C 错误,故D正确;
故选:D
【点评】矢量由大小和方向才能确定的物理量,所以当矢量大小变化、方向变化或大小方向同时变化时,矢量都是变化的.
2 .B
【解析】
考点:导体切割磁感线时的感应电动势;电功、电功率.
分析:此题综合性较强,解题时要弄清每个选项要考查的知识点,根据学过的电磁学知识进行判断.
解答:解:A、我国上空水平飞行的客机,飞机在飞行中切割磁感线就会产生感应电动势又飞机外壳为导体所以有电流,故A正确.B、电动机启动后,消耗的电功率随着转速增加而减小.一般来说,电机转动时会产生反电势,转的越快,反电势越高,从而电机的电流越
小.所以当电机通电而转不动时,电流是最大的,消耗的功率也最大,
并都转换成了热能,使电机烧坏.故B错误.
C、因为树遇雨淋湿后,导电性更强了,更容易电离出更多的正或负电荷,当遇到所带电正好相反的云时,就会很容易产生放电,所以千万不要躲
在树下,那更容易招雷!故C正确.
D、电动机和发电机在构造上差异不大,其工作原理是电磁感应现象,故D正确.
本题选不正确的,故选B.
点评:本题用到了很多的物理知识,这也就体现了物理来源于生活,应
用于生活的物理理念.
3 .C
【解析】A、由牛顿第二定律得:mg=m,得到球B在最高点时速度
v
B
′=.故A错误.
B、由v=ωr,ω相同,得到此时球A的速度为v
A
′=.故B错误.C、球B在最高点时,A在最低点,以A为研究对象,由牛顿第二定律得
F-mg=m代入解得F=1.5mg
则杆对水平轴的作用力为1.5mg.故C正确.
D 、球B 从最高转到最低点过程中,以O 点参考,根据系统机械能守恒得 mg?2L-mgL++
=mgL-mg?2L++
,又v B =2v A
代入解得v B =.故D 错误.
故选C 4 .A
【解析】这两颗卫星距地面高度相等,其加速度大小相等,均为GM/r 2=
,选项A 正确;由GMm/r 2=mrω2, ω=2π/T 、GMm/R 2=mg 联立解得卫星运行周期T=2π
,卫星l 由位置A 运动至位置B 所需的时间为T/6=,选项B 错误;卫星l 向后喷气,速度增大做离心运动,高度增加,速度减小,不能追上卫星2,选项C 错误;卫星1由位置A 运动到位置B 的过程中,万有引力方向与位移方向垂直,万有引力不做功,选项D 错误 5 .A
【解析】在最高点,若
,则
;若,则
解得
,A 正确;从图中可知当
时即
时,杆对小球的弹力为零,故当时,杆对小球弹力方向向上,表现为支持力,故BC 错误;若
,则
,解得
,D 错误.
6 .B
【解析】根据三角形法则,甲图中合力等于0,加速度为0,故A 错误;对乙,可将F 3沿水平和竖直方向正交分解正交分解,求得合力等于6 N ,根据牛顿第二定律可得F=ma ,a=3m/s 2,故B 正确;对丙,先将F 1与F 3沿水平和竖直方向正交分解,再合成,求得合力等于5 N ,根据牛顿第二定律可得F=ma ,a=2.5m/s 2,故C 错误;对丁,先将F 1与F 2合成,然后再用勾股定理,求得合力等于5 N ,根据牛顿第二定律可得F=ma ,a=2.5m/s 2,故D 错误;故选B.
点睛:求解合力可以直接根据平行四边形定则合成,有时也可以先正交分解再合成,再利用牛顿第二定律求的加速度. 7 .选D.
【解析】飞机飞上天后,在气流周期性驱动力作用下做受迫振动,机翼越抖越厉害说明气流驱动力周期与机翼的固有周期非常接近或相等.在机翼前缘处装置配重杆,目的是通过改变机翼的质量来改变其固有频率,使驱动力频率与固有频率相差较大,从而达到减振的目的,故D 选项正确. 8 .B
【解析】由PV /T 为恒量,由图像与坐标轴围成的面积表达PV 乘积,从实线与虚线等温线比较可得出,该面积先减小后增大,说明温度T 先减小后增大,内能先将小后增大。
9 .BC 【解析】略 10 .BC 【解析】
试题分析:断开前,将三者看作一个整体,所以有,断开后小球和木盒之间没有联系,所以木盒对地面的压力为,即木盒对地面的压力减小,A错误,B正确,
设断开前两小球之间的吸引力为F,则对A有:,
对B有:,联立两式可得,所以断开的瞬间木盒对地面的压力有:,C正确,D错误,
考点:考查了力平衡条件的应用
点评:需要对断开前用整体法分析,断开后用隔离法分析,结合力的平衡条件分析
11 .AC
【解析】由图象的斜率求得:,因此
,故A正确;开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量不等于零,故B错误;根据法拉第电磁感应定律得:,可知它们的感应电动势大
小为8V,故C正确;由图看出,第3s末线圈中的磁通量为零,但磁通量的变化率不为零,感应电动势也不等于零,故D错误;故选AC.
点睛:本题中磁感应强度均匀增大,穿过线圈的磁通量均匀增加,线圈中产生恒定的电动势,由法拉第电磁感应定律求出感应电动势,是经常采用的方法和思路.
12 .AD 【解析】h
2
~h
3
过程中,物体的机械能守恒,根据机械能守恒的条件可知,拉力为零,则拉力的功率为零,故A正确.根据功能关系知,
F△h=△E,得,可知图象的斜率大小等于拉力大小.0~h
2
过程中,图象的斜率先增大后减小,拉力先增大后减小,直至零,所以拉力先大
于重力,后小于重力.故B错误.拉力先大于重力,后小于重力,物体
先加速后减速,在拉力等于重力时,速度最大,该位置在h
1
~h
2
之
间.故C错误.在h
1
处,图象的斜率最大,则物体所受的拉力最大,故
D正确.故选AD.
点睛:本题画出了我们平时所陌生的机械能与高度的变化图象;要求我
们从图象中分析物体的运动过程.要求我们能明确机械能与外力做功的
关系;明确重力做功与重力势能的关系;并正确结合图象进行分析求解。
13 .AC
【解析】拖拉机在时间t内匀加速前进s,根据位移公式,s=at2,解得:,选项A正确;设连接杆对拖拉机的拉力为f,对拖拉机受力
分析:
由牛顿第二定律得,F-kMg-fcosθ=Ma,解得:
联立得,根据牛顿第三定律知,拖拉机对连接杆
的拉力大小为,故选项BD 错误,C 正确;故
选AC. 14 .BCD
【解析】AB 之间的最大静摩擦力为:f max =μm A g=2μmg ,B 与地面间的最大静摩擦力为:f′max =μ(m A +m B )g=1.5μmg ,则AB 相对滑动的临界加速度
,故拉力F 最小为:F-f max =2ma 0,所以
F=3μmg ,AB 将发生滑动;当 F <2 μmg 时,AB 之间不会发生相对滑动,若1.5μmg <F <2 μmg , B 与地面间会发生相对滑动,所以A 、B 都相对地面运动,选项A 错误.当 F=μmg <3μmg 时,故AB 间不会发生相对滑动,由牛顿第二定律有:
,选项B 正
确.当 F >3μmg 时,AB 间会发生相对滑动,选项C 正确.A 对B 的最大摩擦力为2μmg ,当AB 相对滑动时,B 的最大加速度为:
,即无论F 为何值,B 的加速度不会
超过μg ,选项D 正确.故选BCD .
点睛:本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用,解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A 、B 不发生相对滑动时的最大拉力. 15 .BC
【解析】从C 到A ,由动能定理: ,解得 ,选项A 错
误;木块下滑过程,从A 到B 过程,由动能定理: ;
木块上滑从B 到A ,根据动能定理:
,可得v 1<v 2,选项
B 正确;从A 到
C 的整个过程中的速度平均值要小于从C 到A 过程的速度的平均值,故从A 到C 的整个过程中物体对曲面的压力要小于从C 到A 过程中物体对曲面的压力,从A 到C 的整个过程中曲面对物体的摩擦力要小于从C 到A 过程中曲面对物体的摩擦力,故从A 到C 的整个过程中曲面对物体的摩擦力的功要小于从C 到A 过程中曲面对物体的摩擦力的功,即W 1<W 2,选项C 正确;在B 点的速度最大,则切向方向受力平衡,但是沿半径方向有向心加速度,故a B 不为零,选项
D 错误;故选BC. 16 .2:1:2:4,2:1:1:1
【解析】设A 的线速度为v ,A 与C 的线速度相等,B 、C 、D 的角速度相等,所以B 与C 的线速度之比为,所以四点线速度之比为2:1:2:4,由w=v/r 的关系可知角速度之比为2:1:1:1 17 .(1)10 mA ;(2)25.0Ω;(3)0.68;(4)b
【解析】解:(1)将开关S 置于“1”挡时,定值电阻R 1能分流较大的电流,所以量程应为10mA ;
(2)当开关打到1时有:I g (R g +R 1+R 2)=(I 1﹣I g )R 3,I 1=10mA 当开关打到2时:I g (R g +R 1)=(I 2﹣I g )(R 2+R 3),I 2=1mA , 解得:R 2=225Ω,R 3=25.0Ω;
(3)开关置于2位置时,电流表量程为1mA ,由图示电流表可知,其分度值为0.02mA ,电流表示数为0.68mA ;
(4)内阻大即中值电阻大对应的量程大,则接b 时量程大. 故答案为:(1)10 mA ;(2)25.0Ω;(3)0.68;(4)b
【点评】把小量程电流表改装成大量程电流表时要并联一个小电阻,分析清楚电路结构、应用欧姆定律即可求出并联电阻阻值;对电表读数时要先确定电表的连成与分度值,然后再读数. 18 .如下图所示 ;等于 【解析】
试题分析: 由折射定律:
得:
即折射角等于入射角,r 1=r 2,且位于法线的同侧,故光路图所示。
考点:考查光的折射定律.
【名师点睛】本题属于信息题目,结合学过的知识点延伸拓展,同学们要有提取信息以及学习的能力. 19 .5 40 【解析】
试题分析:小球落地时的竖直速度为,所以落地的速度
,小球落地时重力的功率为P=mgv y =40W.
考点:平抛运动及功率的概念。
20 .
;
【解析】
试题分析:根据万有引力等于重力得:
;则有:
地球表面附近重力加速度为g ,月球中心到地球中心的距离是地球半径的k 倍,所以月球的引力加速度为
,月球绕地球运动周期
T ,根据圆周运动向心加速度公式得:解得:
考点:万有引力定律 21 .(1)
(2)不要求; (3)如图所示;(4)0.10
【解析】
试题分析:滑块系统从O 点开始做匀加速直线运动,挡光条通过光电门的速度为
,由匀变速直线运动公式,2ad =v 2,加速度的表达式为;由于力传感器可以精确测量滑块系统所受的拉力,也就不需
要满足砝码和砝码盘的总质量远小于滑块、挡光条以及力传感器的总质量这一条件;滑块系统运动的动力学方程为F -μMg =Ma ,得a =
F
-
μg,滑块系统的质量为图象斜率的倒数,可得M=0.20kg,图线在F轴的截距F
=μMg,得到μ=0.10。
考点:测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数
【名师点睛】此题是关于测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验,是一个创新实验;解题时要搞清实验的原理及注意事项,了解力传感器
在实验中得作用,分析此实验与课本实验的异同点,不能死记硬背.
22 .(1)①⑥⑤④③②(得4分),(2)有摩擦力或轨道倾斜过大(得2分).
【解析】略
23 .(1)3s;(2)3m/s;(3)4.5m.
【解析】(1)设物体运动的加速度为a,运动总时间为t,把物体运动
看成反向的初速度为0的匀加速直线运动,则有:
最后内位移为:,
最初内位移为:又因为,则有
解得总时间为:。
(2)第一秒的位移为:,
代入数据解得:
滑块的初速度为:.
(3)采用逆向思维,总位移为:。
点睛:本题要注意解题时可以把物体匀减速直线运动到停止看成反向的
初速度为0的匀加速直线运动。
24 .(1)1m/s(2)1.2m
【解析】(1)以物块和车为系统,由动量守恒定律得:
代入已知数据解得,共同速度:v=1m/s
(2)设物块受到的摩擦力为f,对物块由动能定理得:
代入已知数据解得:f=5N
物块与A第二次碰撞前已与车保持相对静止,对系统由能量守恒定律得:
代入已知数据解得:s
相对
=1.2m
点睛; 本题综合考查了动能定理、动量守恒定律和能量守恒定律,综合性较强,对学生能力要求较高,需加强这方面的训练.
25 .①光路图如下②
【解析】
试题分析:①光路图如图所示:
②光线在BC面上恰好发生全反射,入射角等于临界角C.
由sinC=1/n
在AB界面上发生折射,折射角θ
2
=90°-C,
由折射定律
联立解得
光速考点:考查光的折射定律.
【名师点睛】题的突破口是“光线进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点”根据全反射临界角公式由sinC=1/n、折射定律、光速公式相结合进行处理.。