【題目】一根直徑的樹干平放在水平的地面上.一只懶惰的蚱蜢(視為質(zhì)點)想跳過樹干,求蚱蜢滿足條件的最小離地速度(空氣阻力忽略不計).
【答案】
【解析】
當(dāng)蚱蜢以最小的速度起跳時,其運動軌跡(拋物線)應(yīng)以過木棍圓心的豎直線為對稱軸(
軸),且運動軌跡應(yīng)與木棍相切,但目前還不清楚切點是否是木棍的最高點.如圖所示.
蚱蜢從點以速度
起跳,起跳的方向與水平方向成
角,在切點
處,蚱蜢的速度為
,與水平方向成
角,顯然,
與
是相關(guān)聯(lián)的,為了討論方便,選擇
為獨立變量.
將速度與
作圖示的分解.
蚱蜢從到
有
. ①
在點,有
. ②
蚱蜢從到
有
, ③
. ④
上述式中為木棍的半徑,
為蚱蜢從從
到
的時間.
聯(lián)立上述各式解得,
,
所以,.
上式中,當(dāng)時取“=”號,即當(dāng)
時,
有最小值
.
此時蚱蜢的起跳角滿足:
.
而,
.所以,
.
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【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,圖甲為波傳播到xA=3m的A點時的波形,圖乙是質(zhì)點A從此時刻開始計時的振動圖象,B是位于xB=15m處的質(zhì)點,求:
(i)波傳播的速度;
(ii)波由A點傳到B點所用的時間及此過程中質(zhì)點A通過的路程。
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【題目】如圖所示,導(dǎo)熱氣缸上端開口,豎直固定在地面上,高度質(zhì)量均為
的A、B兩個活塞靜止時將氣缸容積均分為三等份,A、B之間為真空并壓縮一根輕質(zhì)彈簧,彈性系數(shù)
,A、B與氣缸間無摩擦
大氣壓強
,密封氣體初始溫度
,重力加速度g取
,活塞面積
,其厚度忽略不計.
(1)給電阻絲通電加熱密封氣體,當(dāng)活塞A緩慢上升到氣缸頂端時,求密封氣體的溫度;
(2)保持密封氣體的溫度不變,當(dāng)用的力豎直向下壓活塞A,求再次穩(wěn)定的過程中,A向下移動的距離.
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【題目】(1)在用雙縫干涉測光的波長的實驗中,所用實驗裝置如圖甲所示。
①調(diào)節(jié)分劃板的位置,使分劃板中心刻線對齊第 1 條亮條紋的中心,已知測量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。此時測量頭上的讀數(shù)如圖乙所示,則讀數(shù)為_______mm;
②如果用上述裝置測量氦氖激光器發(fā)出激光的波長,則圖中除了光源以外,其他不必要的器材元件有_______。
(2)在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中,①某同學(xué)由于沒有量角器,在完成了光路以后,他以 O 點為圓心、10.00cm 長為半徑 畫圓,分別交線段 OA 于 A 點,交 OO′連線延長線于 C 點,過 A 點作法線 NN′的垂線 AB 交 NN′于點 B,過 C 點作法線 NN′的垂線 CD 交 NN′于 D 點,如圖所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD = 4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=______.
②某同學(xué)在紙上畫出的界面 aa′、bb′與玻璃磚位置的關(guān)系如圖 2 所示,則該同學(xué)測得 的折射率與真實值相比______(填“偏大”、“偏小”或“不變”).
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【題目】氫原子的能級如圖所示。原子從能級n=3向n=1躍遷所放出的 光子,正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)。有一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷時所發(fā)出的光照射該金屬。普朗克常h=6.63×1034 Js,求:
(1)氫原子向較低能級躍遷時共能發(fā)出幾種頻率的光;
(2)該金屬的逸出功和截止頻率;(以 Hz 為單位保留兩位有效數(shù)字)
(3)產(chǎn)生光電子最大初動能的最大值。(以 eV 為單位)。
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【題目】物理課上,老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖,她把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后。將一金屬套環(huán)置于線圈L上,且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間,套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來器材再探究此實驗。他連接好電路,經(jīng)重復(fù)試驗,線圈上的套環(huán)均未動。對比老師演示的實驗,下列四個選項中,導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是
A. 線圈接在了直流電源上 B. 電源電壓過高
C. 所選線圈的匝數(shù)過多 D. 所用套環(huán)的材料與老師的不同
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【題目】現(xiàn)有甲、乙兩輛汽車同時從汽車站由靜止駛出,甲車先做勻加速直線運動,10s后速度達到20m/s,之后開始做勻速直線運動,乙車出發(fā)后一直做勻加速直線運動,發(fā)現(xiàn)自己和甲車之間的距離在發(fā)車30s后才開始變。螅
(1)甲、乙車的加速度分別為多大?
(2)甲、乙兩車在相遇之前的最大距離是多少?
(3)甲、乙兩車經(jīng)多長時間相遇
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【題目】將焦距為的一塊雙凸透鏡沿其表面的垂直方向切割成相同的兩部分,把這兩部分沿垂直于主軸的方向移開一段距離
,并用不透明的材料將其擋住,若在原透鏡左側(cè)主軸上,距透鏡光心
處放一點光源
,如圖所示,點光源能射出波長為
的單色光,那么在透鏡另一側(cè)距透鏡
的屏幕(垂直于透鏡主軸放置)上,將出現(xiàn)多少條亮條紋?
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【題目】在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中所用的器材如圖所示.它們是: ①電流計 ②直流電源 ③ 帶鐵芯(圖中未畫出)的線圈A、芫圈B、蓍_關(guān) ⑥滑動變阻器
(1)按實驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導(dǎo)線).
(2)如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下,那么合上電鍵后將A線圈迅速拔出B線圈時,靈敏電流計指針將________偏轉(zhuǎn)。(填“向左”、“向右”);
(3)接第(2)問,A線圈插入B線圈后,將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時,靈敏電流計指針將_______偏轉(zhuǎn)。(填“向左”、“向右”)。
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