2021年高一下学期周练物理试卷(实验班5.26) 含解析

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2021年高一下学期周练物理试卷(实验班5.26)含解析
一、选择题(本题共12小题,每小题5分;其中1-8题是单选题,9-12题是多选题)
1.某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动()
A.半径越大,加速度越大B.半径越小,周期越大
C.半径越大,角速度越小D.半径越小,线速度越小
2.关于电场,下列叙述中正确的是()
A.以点电荷为圆心,r为半径的球面上,各点的场强都相同
B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大
C.在电场中某点放入试探电荷q,该点的场强为E=,取走q后,该点场强不为零D.电荷所受电场力很大,该点的电场强度一定很大
3.A、B两点各放有电量为﹣Q和+2Q的点电荷,A、B、C、D四点在同一直线上,且AC=CD=DB.将一正电荷从C点沿直线移到D点,则()
A.电场力一直做正功B.电场力先做正功再做负功
C.电场力一直做负功D.电场力先做负功再做正功
4.如图所示,一带电荷量为q的金属球,固定在绝缘的支架上,这时球外P点的.当把一电荷量也是q的点电荷放在P点时,测得点电荷的受到的电场强度为E
静电力为f;当把电荷量为aq的点电荷放在P点时,测得这个点电荷的受到的静电力为F,则在国际单位制中()
A.f的数值等于qF
B.F的数值等于af
C.a比1小得越多,F的数值越接近aqE0
D.a比1小得越多,F的数值越接近af
5.如图所示,长为L的摆线一端系一个质量为m,带电荷量为﹣q的小球,另一端悬于A处,且A处放一电荷+q,要使小球在竖直面内做完整的圆周运动,则小球在最低点的最小速度为()
A. B. C. D. +
6.如图所示,一传送带与水平方向的夹角为θ,以速度v逆时针运转,一物块A轻轻放在传送带的上端,则物块在从A到B运动的过程中,机械能E随位移变化的关系图象不可能是()
A.B.C.D.
7.物体做自由落体,E k代表动能,E P代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面,下列所示图象中,能正确反映各物理量之间关系的是()
A. B. C. D.
8.足够长的水平传送带始终以速度v匀速运动,某时刻,一质量为m、速度大小为v,方向与传送带运动方向相反的物体,在传送带上运动,最后物体与传送带相对静止.物体在传送带上相对滑动的过程中,滑动摩擦力对物体做的功为W1,传送带克服滑动摩擦力做的功W2,物体与传送带间摩擦产生的热量为Q,则()
A.W1=mv2B.W1=2mv2 C.W2=mv2D.Q=2mv2
9.两个半径为R的金属球所带电荷量分别为+Q1和+Q2,当两球心相距为r时(R>r),相互作用的库仑力大小为()
A.F=k B.F>k C.F<k D.无法确定
10.如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下静止,则以下判断正确的是()
A.a对b的静电力一定是引力B.a对b的静电力可能是斥力
C.a的电量可能比b少D.a的电量一定比b多
11.如图所示,是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是()
A.这个电场是匀强电场
B.a、b、c、d四点的场强大小关系是E d>E a>E b>E c
C.a、b、c、d四点的场强大小关系是E a>E c>E b>E d
D.a、b、d三点的场强方向相同
12.有一系列斜面,倾角各不相同,它们的顶端都在O点,如图所示.有一系列完全相同的滑块(可视为质点)从O点同时由静止释放,分别到达各斜面上的A、B、C、D…各点,下列判断正确的是()
A.若各斜面光滑,且这些滑块到达A、B、C、D…各点的速率相同,则A、B、C、D…各点处在同一水平线上
B.若各斜面光滑,且这些滑块到达A、B、C、D…各点的速率相同,则A、B、C、D…各点处在同一竖直线上
C.若各斜面光滑,且这些滑块到达A、B、C、D…各点的时间相同,则A、B、C、D…各点处在同一竖直面内的圆周上
D.若各斜面与这些滑块间有相同的摩擦因数,且到达A、B、C、D…各点的过程中,各滑块损失的机械能相同,则A、B、C、D…各点处在同一竖直线上
二.实验题(每空2分,计14分)
13.某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,可以提供输出电压为6V的交流电和直流电,交流电的频率为50Hz.重锤从高处由静止开始下落,重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律.
(1)他进行了下面几个操作步骤
A.按照图示的装置安装器件
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C.用天平测出重锤的质量
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于其增加的动能.
其中没有必要进行的步骤是______,操作不当的步骤是______.(填选项字母)
(2)这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图2所示,其中O点为起始点,A、B、C、D、E、F为六个计数点.根据纸带上的测量数据,可得出打B点时重锤的速度为______m/s.(保留3位有效数字)
(3)他根据纸带上的数据算出各点的速度v,量出下落距离h,并以为纵轴、以h为横轴,作画出的﹣h图象,应是图3中的______.
(4)他进一步分析,发现本实验存在较大误差,为此对实验设计进行了改进,用如图4所示的实验装置来验证机械能守恒定律:通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t,用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h,用游标卡尺测得小铁球的直径d.重力加速度为g.实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束.则小铁球通过光电门时的瞬时速度v=______.如果d、t、h、g满足关系式______,就可验证机械能守恒定律.
(5)比较两个方案,改进后的方案相比原方案的最主要的优点是:______.
三.计算题(14题8分,15题9分,16题9分,计26分)
14.如图甲所示,水平地面上放置一倾角为θ=37°的足够长的斜面,质量为m的物块置于斜面的底端.某时刻起物块在沿斜面向上的力F作用下由静止开始运动,力F随位移变化的规律如图乙所示.已知整个过程斜面体始终保持静止状态,物块开始运动t=0.5s内位移x1=1m,0.5s后物块再运动x2=2m时速度减为0.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)由静止开始,0.5s末物块运动的速度大小v.
(2)物块沿斜面向上运动过程,受到的摩擦力做的功W f.
(3)物块在沿斜面向下运动过程中,斜面体受到地面的摩擦力.
15.如图所示,ABCD竖直放置的光滑绝缘细管道,其中AB部分是半径为R的圆弧形管道,BCD部分是固定的水平管道,两部分管道恰好相切于B.水平面内的M、N、B三点连线构成边长为L等边三角形,MN连线过C点且垂直于BCD.两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点,电荷量分别为+Q和﹣Q.现把质量为m、电荷量为+q的小球(小球直径略小于管道内径,小球可视为点电荷),由管道的A处静止释放,已知静电力常量为k,重力加速度为g.求:
(1)小球运动到B处时受到电场力的大小;
(2)小球运动到C处时的速度大小;
(3)小球运动到圆弧最低点B处时,小球对管道压力的大小.
16.一质量为m的很小的球,系于长为R的轻绳的一端,绳的另一端固定在空间的O点,假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的.今把小球从O点的正上方离O点的距离为d=R的O1点以水平的速度v0=抛出,如图所示.试求:
(1)轻绳刚伸直(绳子突然拉紧会使沿绳子的速度突变为零)时,绳与竖直方向的夹角θ为多少?
(2)当小球到达O点的正下方时,绳子的拉力为多大?
xx学年江西省宜春市丰城中学高一(下)周练物理试卷(实
验班5.26)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共12小题,每小题5分;其中1-8题是单选题,9-12题是多选题)
1.某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动()
A.半径越大,加速度越大 B.半径越小,周期越大
C.半径越大,角速度越小 D.半径越小,线速度越小
【考点】库仑定律;匀速圆周运动.
【分析】根据库仑定律求出原子核与核外电子的库仑力.
根据原子核对电子的库仑力提供向心力,由牛顿第二定律求出角速度,加速度,周期,线速度进行比较.
【解答】解:根据原子核对电子的库仑力提供向心力,由牛顿第二定律得
=ma=m=mω2r=,
可得a=
T=
ω=
v=
A、半径越大,加速度越小,故A错误;
B、半径越小,周期越小,故B错误;
C、半径越大,角速度越小,故C正确;
D、半径越小,线速度越大,故D错误.
故选:C.
2.关于电场,下列叙述中正确的是()
A.以点电荷为圆心,r为半径的球面上,各点的场强都相同
B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大
C.在电场中某点放入试探电荷q,该点的场强为E=,取走q后,该点场强不为零
D.电荷所受电场力很大,该点的电场强度一定很大
【考点】电场强度.
【分析】电场强度是描述电场强弱的物理量,它是由电荷所受电场力与其电量的比值来定义.比值与电场力及电量均无关.而电场线越密的地方,电场强度越强.
【解答】解:A、点电荷为圆心,r为半径的球面上,各点的电场强度大小相同,但方向不同,故A错误;
B、正电荷周围的电场强度不一定比负电荷周围的电场强度强,除与各自电荷量外,还与电荷的距离有关.故B错误;
C、在电场中某点放入试探电荷q,该点的场强为E=,取走q后,没有了电场力,但该点的电场强度仍不变,故C正确;
D、电荷所受电场力很大,但该点的电场强度不一定很大,只有是同一电荷才能成立.故D
错误;
故选:C
3.A、B两点各放有电量为﹣Q和+2Q的点电荷,A、B、C、D四点在同一直线上,且
AC=CD=DB.将一正电荷从C点沿直线移到D点,则()
A.电场力一直做正功 B.电场力先做正功再做负功
C.电场力一直做负功 D.电场力先做负功再做正功
【考点】电势能.
【分析】AB连线上每一点的场强是由+Q和+2Q的点电荷共同叠加产生的.
正电荷从C点沿直线移到D点,根据电场强度的叠加判断电场力的方向,再去判断做功的正负情况.
【解答】解:设AC=CD=DB=L
﹣Q在C点产生的电场强度大小,方向向左;
+2Q在C点产生的电场强度大小,方向向左
﹣Q在D点产生的电场强度大小,方向向左,
+2Q在D点产生的电场强度大小,方向向左
所以D点实际场强方向向左
所以从C点沿直线移到D点,场强方向向左,所以正电荷受电场力的方向向左,电场力始终做负功.
故选C.
4.如图所示,一带电荷量为q的金属球,固定在绝缘的支架上,这时球外P点的电场强度为E0.当把一电荷量也是q的点电荷放在P点时,测得点电荷的受到的静电力为f;当把电荷量为aq的点电荷放在P点时,测得这个点电荷的受到的静电力为F,则在国际单位制中()
A.f的数值等于qF
B.F的数值等于af
C.a比1小得越多,F的数值越接近aqE0
D.a比1小得越多,F的数值越接近af
【考点】库仑定律.
【分析】本题以点电荷、试探电荷、静电感应与E=,F=Eq等概念和公式为依托,考查对概念和公式的深入理解.对于产生电场的电源,要弄清楚是否是点电荷,非点电荷电源产生的电场会受到外放点电荷的影响.
【解答】解:A、本题中的场源电荷为金属球体而不是固定的点电荷,在P点没有放点电荷时,电荷量均匀分布在球体外表,金属球体可以等效为电量集中于球心的点电荷.但是,当有点电荷放在P点时,由于同种电荷相互排斥,使得金属球上的电荷分布不再均匀,带电的等效中心偏离球心,根据点电荷场强公式,可知此时P点的场强已经发生了变化.故A、B错误.C、当把电荷量为aq的点电荷放在P点时,电荷量越小,即a比1小得越多,金属球带电中心偏离球心越小,球在P点激发的场强越接近于,E0即F的数值越接近aqE0.当a<<1时,点电荷可看作电荷量足够小的试探电荷,对场源电荷的影响很小,P点场强认为没有变化.故C正确,D错误.
故选:C.
5.如图所示,长为L的摆线一端系一个质量为m,带电荷量为﹣q的小球,另一端悬于A处,且A处放一电荷+q,要使小球在竖直面内做完整的圆周运动,则小球在最低点的最小速度为()
A. B. C. D. +
【考点】库仑定律;机械能守恒定律.
【分析】对摆球进行受力分析,摆球运动到最高点时,受到重力mg、库仑力F=K、绳的拉力T作用,根据向心力公式列式,求出最高点速度的最小值,由于摆在运动过程中,只有重力做功,故机械能守恒.根据机械能守恒定律即可求出最低点速度的最小值.
【解答】解:摆球运动到最高点时,受到重力mg、库仑力F=K、绳的拉力T作用,
根据向心力公式可得:T+mg+K=m,
由于T≥0,所以有:V≥
由于摆在运动过程中,只有重力做功,故机械能守恒.
据机械能守恒定律得:m=2mgL+mV2;
解得:v0=,故A正确,BCD错误;
故选:A.
6.如图所示,一传送带与水平方向的夹角为θ,以速度v逆时针运转,一物块A轻轻放在传送带的上端,则物块在从A到B运动的过程中,机械能E随位移变化的关系图象不可能是()
A.B.C.D.
【考点】动能定理的应用.
【分析】对物块受力分析,开始时,受到重力、支持力、滑动摩擦力,处于加速阶段;当速度等于传送带速度时,如果重力的下滑分力小于或等于最大静摩擦力,则一起匀速下滑,否则,继续加速.
【解答】解:设物块在传送带上运动位移为s,下落高度h
则物体从A到B运动过程中,机械能:E=E k+E p=(μmgcosθ+mgsinθ)s+mgh=
(μmgcosθ+mgsinθ)s+mgssinθ
A、C、若物块放上后一直加速,且到B点速度仍小于v,则物块机械能一直增大,故AC正确;
B、D、若物块在到达B点之前,速度达到v,则物块将和传送带一起匀速运动,但重力势能减小,故机械能减小,故B错,D正确
本题选不可能的,故选:B
7.物体做自由落体,E k代表动能,E P代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面,下列所示图象中,能正确反映各物理量之间关系的是()
A. B. C. D.
【考点】机械能守恒定律;自由落体运动.
【分析】物体做自由落体运动,机械能守恒,再根据动能势能的定义,逐个分析推导可以得出结论.
【解答】解:A、重力势能E P=E﹣mv2=E﹣mg2t2,重力势能E P与时间t的图象也为开口向下的抛物线,故A错误;
B、E P=E﹣mv2,所以势能E P与速度v的图象为开口向下的抛物线,故B正确;
C、由机械能守恒定律:E P=E﹣E K,故势能E P与动能E k的图象为倾斜的直线,故C错误;
D、由动能定理:E K=mgh,则E P=E﹣mgh,故重力势能E P与h的图象也为倾斜的直线,故D错误.
故选B.
8.足够长的水平传送带始终以速度v匀速运动,某时刻,一质量为m、速度大小为v,方向与传送带运动方向相反的物体,在传送带上运动,最后物体与传送带相对静止.物体在传送带上相对滑动的过程中,滑动摩擦力对物体做的功为W1,传送带克服滑动摩擦力做的功W2,物体与传送带间摩擦产生的热量为Q,则()
A.W1=mv2B.W1=2mv2 C.W2=mv2D.Q=2mv2
【考点】动能定理的应用;功能关系.
【分析】根据动能定理求出滑动摩擦力对物体所做的功,摩擦力与相对路程的乘积等于摩擦产生的热量.
【解答】解:在整个运动的过程中,物体动能的变化量为零,只有摩擦力做功,根据动能定理,得知W1=O.
滑块先做匀减速直线运动到零,然后返回做匀加速直线运动,达到速度v后做匀速直线运动,设动摩擦因数为μ,
则匀减速直线运动的加速度大小a==μg;
匀减速直线运动的时间为t1==,位移x1==,传送带的位移x2=vt1=,物体相对传送带滑动的路程为△x=x1+x2=.
物体返回做匀加速直线运动的加速度大小仍为a,则时间t2′==,位移x2′==,传送带的位移x2′=,
物体相对传送带滑动的路程为△x′=x2′﹣x1′=.
所以传送带克服滑动摩擦力做的功为W2=μmg(x2+x2′)=2mv2.
物体与传送带间摩擦产生的热量为Q=μmg(△x1+△x2′)=2mv2.故D正确,A、B、C错误.故选:D.
9.两个半径为R的金属球所带电荷量分别为+Q1和+Q2,当两球心相距为r时(R>r),相互作用的库仑力大小为()
A.F=k B.F>k C.F<k D.无法确定
【考点】库仑定律.
【分析】题中由于带电球的大小与它们之间的距离相比,不能忽略,因此不能看作点电荷,不能直接利用库仑定律计算库仑力的大小,只能根据库仑定律定性的比较库仑力的大小.【解答】解:当两球心相距为r时,两球不能看成点电荷,因带同种电荷,导致电量间距大于r,根据库仑定律F=,可知,它们相互作用的库仑力大小F<k,故C正确,ABD错误.
故选:C.
10.如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下静止,则以下判断正确的是()
A.a对b的静电力一定是引力B.a对b的静电力可能是斥力
C.a的电量可能比b少D.a的电量一定比b多
【考点】库仑定律.
【分析】因题目中要求三个小球均处于平衡状态,故可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果.
【解答】解:根据电场力方向来确定各自电性,从而得出“两同夹一异”,因此A正确,B错误.
同时根据库仑定律来确定电场力的大小,并由平衡条件来确定各自电量的大小,因此在大小上一定为“两大夹一小”.故D正确,C错误,
故选:AD
11.如图所示,是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是()
A.这个电场是匀强电场
B.a、b、c、d四点的场强大小关系是E d>E a>E b>E c
C.a、b、c、d四点的场强大小关系是E a>E c>E b>E d
D.a、b、d三点的场强方向相同
【考点】电场强度.
【分析】由电荷在电场力中受到的电场力F=Eq可知,F﹣q图象的斜率大小等于场强的大小.直线的斜率越大,场强越大.矢量的正负表示矢量的方向.根据斜率的正负判断场强的方向是否相同.
【解答】解:A、B、C由F﹣q图象的斜率大小等于场强的大小得知,四点的场强大小关系是E a>E c>E b>E d.所以此电场是非匀强电场.故AB错误,C正确.
D、由F﹣q图象的斜率正负反映场强的方向得知,a、b、d三条直线的斜率均为正值,说明三点的场强方向均为正方向,方向相同,而c图线的斜率是负值,说明c点的场强方向为负方向.故D正确.
故选CD
12.有一系列斜面,倾角各不相同,它们的顶端都在O点,如图所示.有一系列完全相同的滑块(可视为质点)从O点同时由静止释放,分别到达各斜面上的A、B、C、D…各点,下列判断正确的是()
A.若各斜面光滑,且这些滑块到达A、B、C、D…各点的速率相同,则A、B、C、D…各点处在同一水平线上
B.若各斜面光滑,且这些滑块到达A、B、C、D…各点的速率相同,则A、B、C、D…各点处在同一竖直线上
C.若各斜面光滑,且这些滑块到达A、B、C、D…各点的时间相同,则A、B、C、D…各点处在同一竖直面内的圆周上
D.若各斜面与这些滑块间有相同的摩擦因数,且到达A、B、C、D…各点的过程中,各滑块损失的机械能相同,则A、B、C、D…各点处在同一竖直线上
【考点】功能关系;牛顿第二定律.
【分析】若斜面光滑,重力做功相同时,小球的重力势能改变量就相同,动能增加量相同,由机械能守恒定律分析.根据牛顿第二定律和运动学公式分析运动时间相等时位移关系;滑块损失的机械能为克服摩擦力做功.由功能关系分析.
【解答】解:AB、若斜面光滑,根据机械能守恒定律得:mgh=mv2,得v=,则知速率相同时,则滑块下滑的高度h相同,即A、B、C、D…各点处在同一水平线上,故A正确,B错误;
C、若物体自由下落,设t时间内下落的高度为d,则d=
设任一斜面的倾角为α,则滑块下滑的加速度为gsinα,经过时间t,下滑的位移大小x==
则得=sinα,由数学知识可知,A、B、C、D…各点处在同一竖直面内直径为d的圆周上,故C 正确;
D、若各次滑到O点的过程中,滑块滑动的水平距离是x,滑块损失的机械能等于克服摩擦力做功,即有:△E=W f=μmgcosθ•=μmgx,所以各滑块损失的机械能相同时,水平位移x相等,则A、B、C、D…各点处在同一竖直线上,故D正确;
故选:ACD
二.实验题(每空2分,计14分)
13.某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,可以提供输出电压为6V的交流电和直流电,交流电的频率为50Hz.重锤从高处由静止开始下落,重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律.
(1)他进行了下面几个操作步骤
A.按照图示的装置安装器件
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C.用天平测出重锤的质量
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于其增加的动能.
其中没有必要进行的步骤是C,操作不当的步骤是B.(填选项字母)
(2)这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图2所示,其中O点为起始点,A、B、C、D、E、F为六个计数点.根据纸带上的测量数据,可得出打B点时重锤的速度为 1.84m/s.(保留3位有效数字)
(3)他根据纸带上的数据算出各点的速度v,量出下落距离h,并以为纵轴、以h为横轴,作画出的﹣h图象,应是图3中的C.
(4)他进一步分析,发现本实验存在较大误差,为此对实验设计进行了改进,用如图4所示的实验装置来验证机械能守恒定律:通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t,用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h,用游标卡尺测得小铁球的直径d.重力加速度为g.实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束.则小铁球通过光电门时的瞬时速度v=.如果d、t、h、g满足关系式,就可验证机械能守恒定律.
(5)比较两个方案,改进后的方案相比原方案的最主要的优点是:消除了纸带与打点计时器间的摩擦影响,提高了测量的精确度,从而减小了实验误差.
【考点】验证机械能守恒定律.
【分析】(1)根据实验的原理和操作中的注意事项确定错误的操作步骤和不必要的操作步骤.(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度.
(3)根据机械能守恒得出﹣h的关系式,从而确定正确的图线.
(4)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小铁球的瞬时速度,结合机械能守恒得出满足的关系式.
(5)根据实验的原理和注意事项找出改进后方案的优点.
【解答】解:(1)B:将打点计时器接到电源的“交流输出”上,故B错误,操作不当.
C:因为我们是比较mgh、的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平,故C没有必要.故答案为:C,B.
(2)匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,由此可以求出B点的速度大小为:
m/s=1.84m/s.
(3)他继续根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,并以为纵轴、以h为横轴画出的图象,
根据知,图线为过原点的倾斜直线,故选:C.
(4)光电门测速度的原理是用平均速度代替瞬时速度,因此有:v=,由于,所以.
(5)该实验产生误差的主要原因是空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦力影响,因此实验进行改正之后的主要优点是:没有纸带与打点计时器间的摩擦影响,实验误差减小了.
故答案为:①C、B;(2)1.84;(3)C;(4),,(5)消除了纸带与打点计时器间的摩擦影响,提高了测量的精确度,从而减小了实验误差.
三.计算题(14题8分,15题9分,16题9分,计26分)
14.如图甲所示,水平地面上放置一倾角为θ=37°的足够长的斜面,质量为m的物块置于斜面的底端.某时刻起物块在沿斜面向上的力F作用下由静止开始运动,力F随位移变化的规律如图乙所示.已知整个过程斜面体始终保持静止状态,物块开始运动t=0.5s内位移x1=1m,0.5s后物块再运动x2=2m时速度减为0.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)由静止开始,0.5s末物块运动的速度大小v.
(2)物块沿斜面向上运动过程,受到的摩擦力做的功W f.
(3)物块在沿斜面向下运动过程中,斜面体受到地面的摩擦力.
【考点】动能定理的应用;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】(1)先分析物体的运动情况:0.5s内物块做匀加速直线运动,0.5s后物块做匀减速直线运动.研究0.5s内物体的运动过程:已知时间、初速度和位移,根据位移时间公式可求得加速度,由速度时间公式可求得0.5s末物块运动的速度大小v.
(2)对于加速和减速过程分别运用动能定理,列方程,即可求得摩擦力做的功W f.
(3)物块在沿斜面向下运动过程中,斜面体静止不动,合力为零,分析其受力情况,运用平衡条件求解即可.
【解答】解:(1)由题意,0.5s内物块做匀加速直线运动,则
a1t2=x1
v=a1t
解得:a1=8m/s2,v=4m/s
(2)加速和减速过程沿斜面向上的力分别为F1=18N、F2=6N,设物块的质量m和物块与斜面间的动摩擦因数µ,由动能定理有
加速过程(F1﹣mgsinθ﹣μmgcosθ)x1=mv2
减速过程﹣(mgsinθ+μmgcosθ﹣F2)x2=0﹣mv2
W f=﹣μmgcosθ(x1+x2)
联立解得:m=1kg,µ=0.5
W f=﹣12J
(3)斜面体受力如图
受到物块的压力N

=mgcosθ
受到物块的摩擦力f=μmgcosθ
设斜面体受到沿地面向右的摩擦力为f

,由平衡条件有
f
地+N

sinθ﹣fcosθ=0。

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