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        1. 由以上有關(guān)式子可得軌道半徑 查看更多

           

          題目列表(包括答案和解析)

          (1)下列有關(guān)高中物理實(shí)驗(yàn)的描述中,正確的是:
          AE
          AE

          A、在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算重力勢能的減少,一定要用當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?br />B、在“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中,必須要用秒表測出平拋物體的運(yùn)動時(shí)間
          C、在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,彈簧必須水平使用,以克服彈簧所受重力對實(shí)驗(yàn)的影響
          D、在“用油膜法測分子直徑的大小”的實(shí)驗(yàn)中,需要用天平測油滴的質(zhì)量
          E、在“用單擺測定重力加速度”實(shí)驗(yàn)中,如果擺長測量無誤.測得的g值偏小,其原因可能是將全振動的次數(shù)N誤計(jì)為N-1
          F、在“用電流場模擬靜電場描繪電場等勢線”的實(shí)驗(yàn)中,要在塑料板上自上而下依次鋪放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙
          (2)在“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,請回答下列問題:

          ①實(shí)驗(yàn)記錄如圖甲所示,則A球碰前做平拋運(yùn)動的水平位移是圖中的
          OP
          OP
          ,B球被碰后做平拋運(yùn)動的水平位移是圖中的
          ON
          ON
          .(兩空均選填“OM”、“OP”或“ON”)
          ②小球A下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力,這對實(shí)驗(yàn)結(jié)果
          不會
          不會
          產(chǎn)生誤差(選填“會”或“不會”).
          ③實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,A球?yàn)槿肷湫∏,B球?yàn)楸慌鲂∏颍韵滤信e的在實(shí)驗(yàn)過程中必須滿足的條件.正確的是
          D
          D

          A.入射小球的質(zhì)量ma,可以小于被碰小球的質(zhì)量mb
          B.實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測量斜槽末端到水平地面的高度
          C.入射小球每次不必從斜槽上的同一位置由靜止釋放
          D.斜槽末端的切線必須水平,小球放在斜槽末端處,應(yīng)能靜止
          ④在“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中.某同學(xué)用如圖乙所示的裝置進(jìn)行了如下的操作:
          Ⅰ.先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙,并將該術(shù)板豎直立于靠近槽口處,使小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡O;
          Ⅱ.將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x,再使小球a從原固定點(diǎn)由靜止釋放,撞在木板上并在白紙上留下痕跡上B;
          Ⅲ.把半徑相同的小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端,讓小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止釋放,和小球b相碰后,兩球撞在木板上并在白紙上留下痕跡A和C;
          Ⅳ.用天平測量a、b兩小球的質(zhì)量分別為ma、mb,用刻度尺測量白紙O點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的距離分別為y1、y2和y3
          用本實(shí)驗(yàn)中所測得的量來驗(yàn)證兩球碰撞過程動量守恒,其表達(dá)式為
          ma
          y2
          =
          ma
          y3
          +
          mb
          y1
          ma
          y2
          =
          ma
          y3
          +
          mb
          y1

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          第三部分 運(yùn)動學(xué)

          第一講 基本知識介紹

          一. 基本概念

          1.  質(zhì)點(diǎn)

          2.  參照物

          3.  參照系——固連于參照物上的坐標(biāo)系(解題時(shí)要記住所選的是參照系,而不僅是一個(gè)點(diǎn))

          4.絕對運(yùn)動,相對運(yùn)動,牽連運(yùn)動:v=v+v 

          二.運(yùn)動的描述

          1.位置:r=r(t) 

          2.位移:Δr=r(t+Δt)-r(t)

          3.速度:v=limΔt→0Δr/Δt.在大學(xué)教材中表述為:v=dr/dt, 表示r對t 求導(dǎo)數(shù)

          5.以上是運(yùn)動學(xué)中的基本物理量,也就是位移、位移的一階導(dǎo)數(shù)、位移的二階導(dǎo)數(shù)?墒

          三階導(dǎo)數(shù)為什么不是呢?因?yàn)榕nD第二定律是F=ma,即直接和加速度相聯(lián)系。(a對t的導(dǎo)數(shù)叫“急動度”。)

          6.由于以上三個(gè)量均為矢量,所以在運(yùn)算中用分量表示一般比較好

          三.等加速運(yùn)動

          v(t)=v0+at           r(t)=r0+v0t+1/2 at

           一道經(jīng)典的物理問題:二次世界大戰(zhàn)中物理學(xué)家曾經(jīng)研究,當(dāng)大炮的位置固定,以同一速度v0沿各種角度發(fā)射,問:當(dāng)飛機(jī)在哪一區(qū)域飛行之外時(shí),不會有危險(xiǎn)?(注:結(jié)論是這一區(qū)域?yàn)橐粧佄锞,此拋物線是所有炮彈拋物線的包絡(luò)線。此拋物線為在大炮上方h=v2/2g處,以v0平拋物體的軌跡。) 

          練習(xí)題:

          一盞燈掛在離地板高l2,天花板下面l1處。燈泡爆裂,所有碎片以同樣大小的速度v 朝各個(gè)方向飛去。求碎片落到地板上的半徑(認(rèn)為碎片和天花板的碰撞是完全彈性的,即切向速度不變,法向速度反向;碎片和地板的碰撞是完全非彈性的,即碰后靜止。)

          四.剛體的平動和定軸轉(zhuǎn)動

          1. 我們講過的圓周運(yùn)動是平動而不是轉(zhuǎn)動 

            2.  角位移φ=φ(t), 角速度ω=dφ/dt , 角加速度ε=dω/dt

           3.  有限的角位移是標(biāo)量,而極小的角位移是矢量

          4.  同一剛體上兩點(diǎn)的相對速度和相對加速度 

          兩點(diǎn)的相對距離不變,相對運(yùn)動軌跡為圓弧,VA=VB+VAB,在AB連線上

          投影:[VA]AB=[VB]AB,aA=aB+aAB,aAB=,anAB+,aτAB, ,aτAB垂直于AB,,anAB=VAB2/AB 

          例:A,B,C三質(zhì)點(diǎn)速度分別V,VB  ,VC      

          求G的速度。

          五.課后習(xí)題:

          一只木筏離開河岸,初速度為V,方向垂直于岸邊,航行路線如圖。經(jīng)過時(shí)間T木筏劃到路線上標(biāo)有符號處。河水速度恒定U用作圖法找到在2T,3T,4T時(shí)刻木筏在航線上的確切位置。

          五、處理問題的一般方法

          (1)用微元法求解相關(guān)速度問題

          例1:如圖所示,物體A置于水平面上,A前固定一滑輪B,高臺上有一定滑輪D,一根輕繩一端固定在C點(diǎn),再繞過B、D,BC段水平,當(dāng)以恒定水平速度v拉繩上的自由端時(shí),A沿水平面前進(jìn),求當(dāng)跨過B的兩段繩子的夾角為α?xí)r,A的運(yùn)動速度。

          (vA

          (2)拋體運(yùn)動問題的一般處理方法

          1. 平拋運(yùn)動
          2. 斜拋運(yùn)動
          3. 常見的處理方法

          (1)將斜上拋運(yùn)動分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動

          (2)將沿斜面和垂直于斜面方向作為x、y軸,分別分解初速度和加速度后用運(yùn)動學(xué)公式解題

          (3)將斜拋運(yùn)動分解為沿初速度方向的斜向上的勻速直線運(yùn)動和自由落體運(yùn)動兩個(gè)分運(yùn)動,用矢量合成法則求解

          例2:在擲鉛球時(shí),鉛球出手時(shí)距地面的高度為h,若出手時(shí)的速度為V0,求以何角度擲球時(shí),水平射程最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)射程為多少?

          (α=、 x=

          第二講 運(yùn)動的合成與分解、相對運(yùn)動

          (一)知識點(diǎn)點(diǎn)撥

          1. 力的獨(dú)立性原理:各分力作用互不影響,單獨(dú)起作用。
          2. 運(yùn)動的獨(dú)立性原理:分運(yùn)動之間互不影響,彼此之間滿足自己的運(yùn)動規(guī)律
          3. 力的合成分解:遵循平行四邊形定則,方法有正交分解,解直角三角形等
          4. 運(yùn)動的合成分解:矢量合成分解的規(guī)律方法適用
            1. 位移的合成分解 B.速度的合成分解 C.加速度的合成分解

          參考系的轉(zhuǎn)換:動參考系,靜參考系

          相對運(yùn)動:動點(diǎn)相對于動參考系的運(yùn)動

          絕對運(yùn)動:動點(diǎn)相對于靜參考系統(tǒng)(通常指固定于地面的參考系)的運(yùn)動

          牽連運(yùn)動:動參考系相對于靜參考系的運(yùn)動

          (5)位移合成定理:SA對地=SAB+SB對地

          速度合成定理:V絕對=V相對+V牽連

          加速度合成定理:a絕對=a相對+a牽連

          (二)典型例題

          (1)火車在雨中以30m/s的速度向南行駛,雨滴被風(fēng)吹向南方,在地球上靜止的觀察者測得雨滴的徑跡與豎直方向成21。角,而坐在火車?yán)锍丝涂吹接甑蔚膹桔E恰好豎直方向。求解雨滴相對于地的運(yùn)動。

          提示:矢量關(guān)系入圖

          答案:83.7m/s

          (2)某人手拿一只停表,上了一次固定樓梯,又以不同方式上了兩趟自動扶梯,為什么他可以根據(jù)測得的數(shù)據(jù)來計(jì)算自動扶梯的臺階數(shù)?

          提示:V人對梯=n1/t1

                V梯對地=n/t2

                V人對地=n/t3

          V人對地= V人對梯+ V梯對地

          答案:n=t2t3n1/(t2-t3)t1

          (3)某人駕船從河岸A處出發(fā)橫渡,如果使船頭保持跟河岸垂直的方向航行,則經(jīng)10min后到達(dá)正對岸下游120m的C處,如果他使船逆向上游,保持跟河岸成а角的方向航行,則經(jīng)過12.5min恰好到達(dá)正對岸的B處,求河的寬度。

          提示:120=V水*600

                  D=V船*600

           答案:200m

          (4)一船在河的正中航行,河寬l=100m,流速u=5m/s,并在距船s=150m的下游形成瀑布,為了使小船靠岸時(shí),不至于被沖進(jìn)瀑布中,船對水的最小速度為多少?

          提示:如圖船航行

          答案:1.58m/s

          (三)同步練習(xí)

          1.一輛汽車的正面玻璃一次安裝成與水平方向傾斜角為β1=30°,另一次安裝成傾角為β2=15°。問汽車兩次速度之比為多少時(shí),司機(jī)都是看見冰雹都是以豎直方向從車的正面玻璃上彈開?(冰雹相對地面是豎直下落的)

          2、模型飛機(jī)以相對空氣v=39km/h的速度繞一個(gè)邊長2km的等邊三角形飛行,設(shè)風(fēng)速u = 21km/h ,方向與三角形的一邊平行并與飛機(jī)起飛方向相同,試求:飛機(jī)繞三角形一周需多少時(shí)間?

          3.圖為從兩列蒸汽機(jī)車上冒出的兩股長幅氣霧拖尾的照片(俯視)。兩列車沿直軌道分別以速度v1=50km/h和v2=70km/h行駛,行駛方向如箭頭所示,求風(fēng)速。

          4、細(xì)桿AB長L ,兩端分別約束在x 、 y軸上運(yùn)動,(1)試求桿上與A點(diǎn)相距aL(0< a <1)的P點(diǎn)運(yùn)動軌跡;(2)如果vA為已知,試求P點(diǎn)的x 、 y向分速度vPx和vPy對桿方位角θ的函數(shù)。

          (四)同步練習(xí)提示與答案

          1、提示:利用速度合成定理,作速度的矢量三角形。答案為:3。

          2、提示:三角形各邊的方向?yàn)轱w機(jī)合速度的方向(而非機(jī)頭的指向);

          第二段和第三段大小相同。

          參見右圖,顯然:

          v2 =  + u2 - 2vucos120°

          可解出 v = 24km/h 。

          答案:0.2hour(或12min.)。

          3、提示:方法與練習(xí)一類似。答案為:3

          4、提示:(1)寫成參數(shù)方程后消參數(shù)θ。

          (2)解法有講究:以A端為參照, 則桿上各點(diǎn)只繞A轉(zhuǎn)動。但鑒于桿子的實(shí)際運(yùn)動情形如右圖,應(yīng)有v = vAcosθ,v轉(zhuǎn) = vA,可知B端相對A的轉(zhuǎn)動線速度為:v轉(zhuǎn) + vAsinθ=  。

          P點(diǎn)的線速度必為  = v 

          所以 vPx = vcosθ+ vAx ,vPy = vAy - vsinθ

          答案:(1) +  = 1 ,為橢圓;(2)vPx = avActgθ ,vPy =(1 - a)vA

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           【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若三題都做,則按A、B兩題評分。

          A.(選修模塊3-3)(12分)

          1.下列說法中正確的是(      )

          A.蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體

          B.一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)不變溫度升高時(shí),吸收的熱量一定大于內(nèi)能的增加量

          C.因?yàn)閿U(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動的劇烈程度都與溫度有關(guān),所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動也叫做熱運(yùn)動

          D.液體的表面層就象張緊的橡皮膜而表現(xiàn)出表面張力,是因?yàn)楸砻鎸拥姆肿臃植急纫后w內(nèi)部緊密

          2.將1ml的純油酸配成500ml的油酸酒精溶液,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴,則每滴油酸酒精溶液的體積為______ml。現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的直徑是_________m(保留一位有效數(shù)字)。

          3.如圖所示,一直立汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁導(dǎo)熱良好,開始時(shí)活塞被螺栓K固定,F(xiàn)打開螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時(shí)間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g。

          (1)求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p;

          (2)設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個(gè)過程中通過缸壁傳遞的熱量Q。

           

          B.(選修模塊3-4)(12分)

          (1)下列說法中正確的是(      )

          A.眼睛直接觀察全息照片不能看到立體圖象

          B.電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象

          C.驅(qū)動力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時(shí),受迫振動的振幅最大,這種現(xiàn)象叫共振。

          D.在測定單擺周期時(shí),為減小實(shí)驗(yàn)誤差,最好在小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)

          (2)相對論論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān);在高速前進(jìn)中的列車的中點(diǎn)處,某乘客突然按下手電筒,使其發(fā)出一道閃光,該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等,都為c,站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______(填“相等”、“不等”)。并且,車上的乘客認(rèn)為,電筒的閃光同時(shí)到達(dá)列車的前、后壁,地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車的______(填“前”、“后”)壁。

          (3)如圖所示,某列波在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線,虛線為t=0.3s(該波的周期T>0.3s)時(shí)刻的波形圖。已知t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在做加速運(yùn)動,求質(zhì)點(diǎn)P振動的周期和波的傳播速度。

           

          C.(選修模塊3-5)(12分)

          (1)下列說法正確的是(      )

          A.電子的衍射現(xiàn)象說明實(shí)物粒子的波動性

          B.235U的半衰期約為7億年,隨地球環(huán)境的變化,半衰期可能變短

          C.原子核內(nèi)部某個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r(shí),放出β射線

          D.氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)電子的動能增加,電勢能減小

          (2)2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管,其中K為陰極,A為陽級。理想電流計(jì)可檢測通過光電管的電流,理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓。現(xiàn)接通電源,用光子能量為10.5eV的光照射陰極K,電流計(jì)中有示數(shù),若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動,電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小,當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V;現(xiàn)保持滑片P位置不變,光電管陰極材料的逸出功為________,若增大入射光的強(qiáng)度,電流計(jì)的讀數(shù)________(填“為零”或“不為零”)。

          (3)一個(gè)靜止的,放出一個(gè)速度為v1的粒子,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新核,并釋放出頻率為γ光子。寫出該核反應(yīng)方程式,求出這個(gè)核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度v2。(不計(jì)光子的動量)

           

           

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          (共18分)實(shí)驗(yàn)題(一)油酸酒精溶液的濃度為每1000ml油酸酒精溶液中有油酸0.6ml,用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液,量筒中的溶液體積增加1ml,若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中,由于酒精溶于水,油酸在水面展開,穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示。

          (1)若每一小方格的邊長為25mm,則油酸薄膜的面積約為S=                           m­­­­­­­­­­2;

          (2)一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積V =                m3;

          (3)由以上數(shù)據(jù),可估算出油酸分子的直徑的數(shù)量級為         m。

          (二)某同學(xué)用圖裝置做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn).先將a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止,讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次。

          (1)本實(shí)驗(yàn)必須測量的物理量有以下哪些__________          .

          A.斜槽軌道末端到水平地面的高度H    B.小球a、b的質(zhì)量ma、mb      

          C.小球a、b的半徑r          D.小球ab 離開斜槽軌道末端后平拋飛行時(shí)間t  

          E.記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OC 

          F.a球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h

          (2)小球a、b的質(zhì)量ma、mb應(yīng)該滿足什么關(guān)系:ma    mb(>、=、<)

          (3)為測定未放被碰小球時(shí),小球a落點(diǎn)的平均位置,把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點(diǎn)對齊,右圖給出了小球a落點(diǎn)附近的情況,由圖可得OB距離應(yīng)為__________cm.

          (4)按照本實(shí)驗(yàn)方法,驗(yàn)證動量守恒的驗(yàn)證式是__________      _             .

           

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          (共18分)實(shí)驗(yàn)題(一)油酸酒精溶液的濃度為每1000ml油酸酒精溶液中有油酸0.6ml,用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液,量筒中的溶液體積增加1ml,若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中,由于酒精溶于水,油酸在水面展開,穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示。

          (1)若每一小方格的邊長為25mm,則油酸薄膜的面積約為S=                         m­­­­­­­­­­2;
          (2)一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積V =               m3;
          (3)由以上數(shù)據(jù),可估算出油酸分子的直徑的數(shù)量級為       m。
          (二)某同學(xué)用圖裝置做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn).先將a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止,讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次。

          (1)本實(shí)驗(yàn)必須測量的物理量有以下哪些__________          .

          A.斜槽軌道末端到水平地面的高度H B.小球a、b的質(zhì)量ma、mb
          C.小球a、b的半徑rD.小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行時(shí)間t
          E.記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OC  
          F.a球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h
          (2)小球ab的質(zhì)量ma、mb應(yīng)該滿足什么關(guān)系:ma    mb(>、=、<)
          (3)為測定未放被碰小球時(shí),小球a落點(diǎn)的平均位置,把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點(diǎn)對齊,右圖給出了小球a落點(diǎn)附近的情況,由圖可得OB距離應(yīng)為__________cm.

          (4)按照本實(shí)驗(yàn)方法,驗(yàn)證動量守恒的驗(yàn)證式是__________      _             .

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