16.经典力学:物体的质量是________的,一定的力作用在物体上产生________的加速度,经过足够长时间后物体可以达到________的速度. 相对论:物体的质量随物体速度________.物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间的关系是:m=________, 因为总有v<
C.可知运动物体的质量m________它静止时的质量m0. 解析:不变;一定;任意;增加;增大;总要大于
【解析】【解答】经典力学:物体的质量是不变的,一定的力作用在物体上产生一定的加速度,经过足够长时间后物体可以达到任意的速度. 【分析】加强相关概念的理解。
17.如图所示,一无限长通电直导线固定在光滑水平面上,金属环质量为0.02kg,在该平面上以v0=2m/s、与导线成60°角的初速度运动,其最终的运动状态是________ ,环中最多能产生________ J的电能。
解析: 匀速直线运动 ;0.03
【解析】【解答】金属环最终会沿与通电直导线平行的直线,做匀速直线运动;最终速度v=v0cos60°由能量守恒定律,得环中最多能产生电能
E=ΔEk=0.03J.
【分析】本题主要考查了电磁感应中“阻碍”作用,通电直导线周围磁场的特点,当金属环的速度平行于直导线运动时,没有感应电流产生。 18.把标有“36V,40W”的灯泡,接在交流电源上,若它的实际功率只有20W,则交流电源电压的最大值Um=________V. 解析: 36
【解析】【解答】根据 ,可得灯泡的电阻
1
实际电功率为20W时,交流电的等效电压 交流电源电压的最大值
.
【分析】根据 求出灯泡的电阻,再根据
倍.
求出灯泡两端的等效
电压,交流电源电压的最大值为等效电压的
19.如图甲所示的演示实验中,A、B两球同时落地,说明A、B两球在________(选填“水平”或“竖直”)方向的运动情况相同.如图乙所示的实验中,将两个相同的倾斜轨道固定在同一竖直面内,使两轨道的末端水平,轨道2的末端与光滑水平面平滑连接.把两个质量相等的小钢球C、D从轨道的相同位置由静止同时释放,C球________(选填“能”或“不能”)击中D球,这说明C球做平抛运动时,在水平方向做________运动.
解析: 竖直;能;匀速直线
【解析】【解答】在如图甲演示实验中,A、B同时落地,可知B球在竖直方向上的运动规律与A球相同.在如图乙所示的实验中,把两个质量相等的小钢球C、D从轨道的相同位置由静止同时释放,C球能击中D球,说明C球在水平方向上的运动规律与D球相同,即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动. 【分析】(1)两个小球在竖直方向的运动情况一致;
(2)图乙在轨道上运动由于水平方向的小球都做匀速运动所以两个小球会碰到;
(3)水平方向的运动说明平抛运动水平方向做匀速直线运动。
20.一个物体从塔顶上下落,在到达地面前最后1s内通过的位移是整个位移的 ,则塔顶高为________m.
解析:【解析】【解答】解:在到达地面前最后1s内通过的位移是整个位移为
1
,
则有 ,
代入数据解得:t=5s, 则塔的高度为: h=
故答案为:125
【分析】设总时间为t,塔高为h,则最后1s内落下的距离等于塔高减去前t﹣1s小球运动的位移,根据比例关系即可求解. 评卷人 得分 .
四、计算题
21.在光滑的水平面上,质量为m1的小球甲以速率v0向右运动.在小球甲的前方A点处有一质量为m2的小球乙处于静止状态,如图所示.甲与乙发生正碰后均向右运动.乙被墙壁C弹回后与甲在B点相遇,
.已知小球间的碰
撞及小球与墙壁之间的碰撞均无机械能损失,求甲、乙两球的质量之比 .
解析:解:两球发生弹性碰撞,设碰后甲、乙两球的速度分别为v1、v2 , 规定向右为正方向,根据系统动量守恒得: m1v0=m1v1+m2v2 …①
已知小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞均无机械能损失, m1v02= m1v12+ m2v22 …②
从两球碰撞后到它们再次相遇,甲和乙的速度大小保持不变,由于BC=2AB, 则甲和乙通过的速度之比为:
1
v1:v2=1:5 联立解得: =
答:甲、乙两球的质量之比是
【解析】【分析】根据碰后再次相遇的路程关系,求出小球碰后的速度大小之比,根据碰撞过程中动量、能量守恒列方程即可求出两球的质量之比. 22.如图所示,甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动,甲沿顺时针方向做匀速圆周运动,圆半径为R;乙做自由落体运动,当乙下落至A点时,甲恰好第一次运动到最高点B , 求甲物体匀速圆周运动的向心加速度.
解析:解:设乙下落到A点的时间为t , 则对乙满足R=
gt2 , 得t=
;
这段时间内甲运动了 T , 即 T= ;
又由于an=ω2R= R , 由①②得:an= π2g
gt2 ,
【解析】【解答】设乙下落到A点的时间为t , 则对乙满足R=
得t= ;
这段时间内甲运动了 T , 即 T= ;
又由于an=ω2R= R , 由①②得:an= π2g
1
答:甲物体匀速圆周运动的向心加速度为 π2g .
【分析】根据自由落体运动求出时间,根据等时性求解周期,根据向心加速度定义公式求出向心加速度. 评卷人 得分 五、实验探究题
23.用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1)本实验采用的科学方法是______ A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法
(2)图示情景正在探究的是______ A.向心力的大小与半径的关系
B.向心力的大小与线速度大小的关系
C.向心力的大小与角速度大小的关系
D.向心力的大小与物体质量的关系
(3)通过本实验可以得到的结果是______ A.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
1