满分5 > 高中物理试题 >

将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,图甲表示小滑块(可视为质点)...

将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A、A′之间来回滑动,A,A′点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ,θ很小.图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0t=0为滑块从A点开始运动的时刻,试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,求:
manfen5.com 满分网
(1)容器的半径;
(2)小滑块的质量;
(3)滑块运动过程中的守恒量.
(1)θ很小,小滑块在AA′之间做简谐运动(单摆运动),根据图乙得出单摆的周期,再根据T=2求出容器的半径. (2)滑块在最高点,对器壁的压力最小,为Fmin=mgcosθ,在最低点速度最大,沿半径方向上的合力提供向心力,此时压力最大,有,最高点到最低点,机械能守恒,有.联立三个式子求出滑块的质量. (3)滑块运动过程中机械能守恒,守恒量为机械能,规定B点为0势能点,机械能等于A点的重力势能. 【解析】 (1)完成一次全振动的时间为一个周期,由图乙得小滑块做简谐振动的周期: 由,得R=0.1m (2)在最高点A,有Fmin=mgcosθ=0.495N 在最低点B,有 从A到B,滑块机械能守恒,有 解得:m=0.05kg. (3)滑块机械能守恒,规定B点为0势能点,机械能E=mgR(1-cosθ)=5×10-4J.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
在实验研究课上,王明和夏青两位同学分别设计了如图甲,乙两图所示的电子秤.所用器材相同,电源电动势为E,内阻不计.可变电阻长为L,电阻为R.弹簧导电,劲度系数为k,其电阻不计.连接甲图中的电压表的导线可伸缩自由伸缩.不测量时指针P均在a处(如图中虚线所示).使电压表的示数与所称的重力对应便成为电子秤.
(1)不称重时,甲,乙两图中的电压表示数分别是多大?
(2)分别写出 对应于甲,乙两种设计,所称重力G与电压表的示数U以及E,k,L的关系式.
(3)比较甲,乙两个电路,哪一个比较好?为什么?
manfen5.com 满分网
查看答案
一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s,要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的汽车,则摩托车至少以多大的加速度起动?
甲解法是:设摩托车恰好在3min时追上汽车,则manfen5.com 满分网at2=υt+s,代入数据得:a=0.28m/s2
乙解法是:设摩托车追上汽车时,摩托车的速度恰好是30m/s,则υm2=2as=2a(υt+s),代入数据得:a=0.1m/s2
你认为甲、乙的解法正确吗?若错误请说明其理由,并写出正确的解题过程.
查看答案
中子manfen5.com 满分网、质子manfen5.com 满分网、氘核D的质量分别为mn、mp、mD,现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核,使之分解,用核符号写出上述核反应方程,若分解后的中子、质子的动能相等,则中子的动能是多少?
查看答案
利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键,研究设计测量一个电池组的电动势和内阻.根据上面实验器材:
(1)简略写出实验方案;
(2)画出实验电路图,并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路.
(3)用记录的实验数据(用符号代替数据),写出电动势和内阻的表达式.

manfen5.com 满分网 查看答案
(1)用一横截面为半圆形的玻璃柱体做“测定玻璃折射率”的实验,先在白纸上放好玻璃柱体,在玻璃柱体的上侧插上两枚大头针P1和P2,然后在玻璃柱体的下侧观察,调整视线使P1的像被P2挡住.接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像.P4挡住P3和P1、P2的像,在纸上标出的大头针位置和玻璃柱体轮廓如图1所示.
①在本题的图上画出所需的光路
②为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的量是____________,在图上标出它们.
③计算折射率的公式是n=______
(2)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图2A所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.
利用如图2B所示装置测量滑块与长1m左右的木板间动摩擦因数,图中木板固定在水平面上,木板的左壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与木板相比可忽略),弹簧右端与滑块接触,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.现使弹簧解除锁定,滑块获得一定的初速度后,水平向右运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和5.0×10-2s,用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺示数如图2C所示.
manfen5.com 满分网
①读出滑块的宽度d=______cm.
②滑块通过光电门1的速度v1=______m/s;滑动通过光电门2的速度v2=______m/s;
③若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L,已知当地的重力加速为g,则滑块与木板动摩擦因数表达式为______
1
-
v
2
2
2gL 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.