A. P和Q的质量之比为1:2 C. P和Q速度大小之比为2:1 【答案】AC 【解析】
【详解】设MN=2R,则对粒子P的半径为R,有:R?B. P和Q的质量之比为2:1 D. P和Q速度大小之比为2:1
mQvQmPvP;对粒子Q的半径为2R,有:2R?;BqBq又两粒子的运动时间相同,则tP??mP?mQ?mP?mQ1tQ?TQ??vP?2vQ,,,即,解得mQ?2mP,Bq42BqBq2Bq故AC正确,BD错误。
10.三个小物块分别从3条不同光滑轨道的上端由静止开始滑下。已知轨道1、轨道2、轨道3的上端距水平地面的高度均为4h0;它们的下端水平,距地面的高度分别为h1?h0、h2?2h0、h3?3h0,如图所示。若沿轨道1、2、3下滑的小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为s1、s2、s3,则( )
A. s1?s2 【答案】BC 【解析】
B. s2?s3 C. s1?s3 D. s2?s3
【详解】对轨道1:射出时的速度v1?2g?3h0?6gh0,射程s1?v12h0?23h0;对轨道2:射出时g的速度v2?2g?2h0?4gh0,射程s2?v22?2h0?4h0;对轨道3:射出时的速度v3?2gh0,射程gs3?v3
2?3h0?23h0;则s1?s3,s2?s3,故BC正确,AD错误. g三、实验题:
实验室提供的器材为:待测电流表A(量程10mA,11.用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路。
内阻约为50?),滑动变阻器R1,电阻箱R,电源E(电动势约为6V,内阻可忽略),开关S1和S2,导线若干。
(1)根据实验室提供的器材,在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用_____________;
(2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线__________; (3)若实验提供的滑动变阻器有两种规格
①10?,额定电流2A ②1500?,额定电流0.5A 实验中应该取________。(填“①”或“②”)
【答案】 (1). (1)电路图见解析; (2). (2)实物连线见解析; (3). (3)②. 【解析】
【详解】(1)电路原理图如图;
(2)实物连线如图:
(3)待测电流表两端允许的最大电压为UA?0.01?50V?0.5V ,当S2断开,电流表满偏时,滑动变阻器的阻值R?E?UA6?0.5???550?,故滑动变阻器选择②。 Ig0.01
12.某同学利用图(a)的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中,光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上,一轻弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接;细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂砝码(实验中,每个砝码的质量均为m?50.0g)。弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在直尺上读出。实验步骤如下:
①在绳下端挂上一个硅码,调整滑轮,使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触; ②系统静止后,记录砝码的个数及指针的位置;
③逐次增加砝码个数,并重复步骤②(保持弹簧在弹性限度内):
④用n表示砝码的个数,l表示相应的指针位置,将获得的数据记录在表格内。 回答下列问题:
(1)根据下表的实验数据在图(b)中补齐数据点并做出l?n图像__________。 l 1 10.48 2 10.96 3 11.45 4 11.95 5 12.40 l/cm
(2)弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及l?n图线的斜率?表示,表达式为k?________。若g取9.80m/s2,则本实验中k?________N/m(结果保留3位有效数字)。
【答案】 (1). (1)图见解析; (2). (2)k?【解析】
【详解】(1)做出l?n图像如图;
mg; (3). 109N/m a
(2)由胡克定律:nmg?k(l?l0),即l?mgmgmgn?l0,则?a,解得k?;由图形可知kka12.7?10.00.05?9.80a??0.45,解得k?N/m?109N/m ?260.45?10
四、计算题:
13.如图,用不可伸长轻绳将物块a悬挂在O点:初始时,轻绳处于水平拉直状态。现将a由静止释放,当物块a下摆至最低点时,恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后b滑行的最大距离为s。已知b的质量是a的3倍。b与水平面间的动摩擦因数为?,重力加速度大小为g。求
(1)碰撞后瞬间物块b速度的大小; (2)轻绳的长度。 【答案】(1)vb?【解析】
【详解】(1)设a质量为m,则b的质量为3m,对物块b碰后由动能定理:-??3mgs?0?得vb?2?gs(2)4μs 12?3mvb 解22?gs
(2)a球从水平位置摆下的过程:mgL?ab碰撞的过程:mv0?mva?3mvb
121212mv0?mva??3mvb 222联立解得:L=4μs
14.如图,一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨,导轨间距为l;两根相同的导体棒AB、CD置于导轨上并与导轨垂直,长度均为l;棒与导轨间的动摩擦因数为?(最大静摩擦力等于滑动摩擦力):整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向竖直向下。从t?0时开始,对AB棒施加一外力,使AB棒从静止开始向右做匀加速运动,直到t?t1时刻撤去外力,此时棒中的感应电流为i1;已知CD棒在
t?t0?0?t0?t1?时刻开始运动,运动过程中两棒均与导轨接触良好。两棒的质量均为m,电阻均为R,导
的12mv0 2