題目列表(包括答案和解析)
(20分)如圖所示,質(zhì)量為M=400g的鐵板固定在一根輕彈簧上方,鐵板的上表面保持水平。彈簧的下端固定在水平面上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。在鐵板中心的正上方有一個質(zhì)量為m=100g的木塊,從離鐵板上表面高h=80cm處自由下落。木塊碰到鐵板上以后不再離開,兩者一起開始做簡諧運(yùn)動。木塊碰到鐵板上以后,共同下降了l1=2.0cm,此時(shí)它們的共同速度第一次達(dá)到最大值。又繼續(xù)下降了l2=8.0cm后,它們的共同速度第一次減小為零。空氣阻力忽略不計(jì),重力加速度取g=10m/s2。求:
(1) 若彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,比例系數(shù)叫做彈簧的勁度,用k表示。求本題中彈簧的勁度k。
(2)從木塊和鐵板共同(共同速度為0.8m/s)開始向下運(yùn)動到它們的共同速度第一次減小到零的過程中,彈簧的彈性勢能增加了多少?
(3)在振動過程中,鐵板對木塊的彈力的最小值N是多少?
如圖所示,質(zhì)量為M=400g的鐵板固定在一根輕彈簧上方,鐵板的上表面保持水平.彈簧的下端固定在水平面上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).在鐵板中心的正上方有一個質(zhì)量為m=100g的木塊,從離鐵板上表面高h=80cm處自由下落.木塊撞到鐵板上以后不再離開,兩者一起開始做往復(fù)運(yùn)動.木塊撞到鐵板上以后,共同下降l1=2.0cm的時(shí)刻,它們的共同速度第一次達(dá)到最大值.又繼續(xù)下降了l2=8.0cm后,它們的共同速度第一次減小為零.空氣阻力忽略不計(jì),彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)彈簧的勁度系數(shù)k.
(2)從木塊和鐵板共同開始向下運(yùn)動到它們的共同速度第一次減小到零的過程中,彈簧的彈性勢能增加了多少?
如圖所示,質(zhì)量為M=400g的鐵板固定在一根輕彈簧上方,鐵板的上表面保持水平.彈簧的下端固定在水平面上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).在鐵板中心的正上方有一個質(zhì)量為m=100g的木塊,從離鐵板上表面高h=80cm處自由下落.木塊撞到鐵板上以后不再離開,兩者一起開始做往復(fù)運(yùn)動.木塊撞到鐵板上以后,共同下降l1=2.0cm的時(shí)刻,它們的共同速度第一次達(dá)到最大值.又繼續(xù)下降了l2=8.0cm后,它們的共同速度第一次減小為零.空氣阻力忽略不計(jì),彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)彈簧的勁度系數(shù)k.
(2)從木塊和鐵板共同開始向下運(yùn)動到它們的共同速度第一次減小到零的過程中,彈簧的彈性勢能增加了多少?
如圖所示,質(zhì)量為M=400g的鐵板固定在一根輕彈簧上方,鐵板的上表面保持水平.彈簧的下端固定在水平面上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).在鐵板中心的正上方有一個質(zhì)量為m=100g的木塊,從離鐵板上表面高h(yuǎn)=80cm處自由下落.木塊撞到鐵板上以后不再離開,兩者一起開始做簡諧運(yùn)動.木塊撞到鐵板上以后,共同下降了l1=2.0cm時(shí)刻,它們的共同速度第一次達(dá)到最大值.又繼續(xù)下降了l2=8.0cm后,它們的共同速度第一次減小為零.空氣阻力忽略不計(jì),重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)若彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,比例系數(shù)叫做彈簧的勁度系數(shù),用k表示.求本題中彈簧的勁度系數(shù)k;
(2)從木塊和鐵板共同開始向下運(yùn)動到它們的共同速度第一次減小到零的過程中,彈簧的彈性勢能增加了多少?
(3)在振動過程中,鐵板對木塊的彈力的最小值N是多少?
一、
二、6ABC 7ACD 8CD 9BD 10BC
三、11.⑴4/3; ⑵選用量程盡可能小的靈敏電流計(jì)。
12.(1)圓心O處
(2)B、C
(3)鐵絲距B(或A)
(4)由上面實(shí)驗(yàn)步驟知P′為鐵絲在P時(shí)的像,PC為入射光線,i、r為對應(yīng)入、折射角,由折射定律、折射率: 而
(用其他方法表示的結(jié)果正確也給分)
四、13.(1)a1 =
(2)v =
(3)21層樓房總高為
14.(1)①Fe的核子質(zhì)量較;②原子序數(shù)比Fe大的物質(zhì)核子平均隨原子序數(shù)增大而增大;③原子序數(shù)比Fe小的物質(zhì)核子平均質(zhì)量隨原子序數(shù)減小而增大。
(2)核反應(yīng)方程:4 (3)kg
15.(1)2;(2)0.75W
16.(1)(2)(3)
17.(1)∵,得:
帶電粒子進(jìn)入電場的速度方向沿O1O2,,則有,得
(2)從a點(diǎn)沿某一方向進(jìn)入磁場的粒子從b點(diǎn)飛出,軌道的圓心在C點(diǎn)。四邊形aObc是菱形,所以Cb∥Oa,即粒子飛出磁場的速度方向與OO1平行。
(3)粒子經(jīng)過電場,偏轉(zhuǎn)距離一定,所以能從電場中飛出的粒子是從中點(diǎn)O1到上板M之間區(qū)域進(jìn)入電場的粒子。設(shè)粒子從a點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向與aO夾角為θ時(shí)恰好能從M板邊緣進(jìn)入電場,則∠Obd=30o,所以∠Cab=∠Oab=30o,θ=30o,即粒子進(jìn)入磁場的方向應(yīng)在aO左側(cè)與aO夾角小于30o(或不大于30o)的范圍內(nèi)。
18.⑴ M靜止時(shí),設(shè)彈簧壓縮量為l0,則Mg=kl0
速度最大時(shí),M、m組成的系統(tǒng)加速度為零,則(M+m)g-k(l0+l1)=0
解得:l0=
[或:因M初位置和速度最大時(shí)都是平衡狀態(tài),故mg=kl1
解得:k=50N/m]
⑵ m下落h過程中,mgh=mv02
m沖擊M過程中, m v0=(M+m)v
所求過程的彈性勢能的增加量:ΔE=(M+m)g(l1+l2)+(M+m)v2
解得:ΔE=0.66J
(用彈性勢能公式計(jì)算的結(jié)果為ΔE=0.65J也算正確)
⑶ 在最低點(diǎn),M、m組成的系統(tǒng):k(l0+l1+l2)-(M+m)g=(M+m)a1
在最高點(diǎn),對m:mg-N=m a2
根據(jù)簡諧運(yùn)動的對稱性可知:a1=a2
解得:a1=a2=
[或:由簡諧運(yùn)動易知,其振幅A=l2,
在最低點(diǎn),kA=(M+m)a 1
故在最高點(diǎn)對m有mg-N=m a2
根據(jù)簡諧運(yùn)動的對稱性可知:a1=a2
解得:N=0.2N
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