题目内容

【题目】如图所示,倾角为θ的光滑斜面足够长,一质量为m的小物体,在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动,经过时间t,力F做功为60J,此后撤去力F,物体又经过相同的时间t回到斜面底端,若以地面为零势能参考面,则下列说法中正确的是(  )

A. 物体回到斜面底端的动能为60J

B. 恒力F=2mgsinθ

C. 撤去力F时,物体的重力势能是45J

D. 动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后

【答案】ACD

【解析】试题分析:物体静止开始从斜面底端开始运动知道最后返回斜面底端,此过程斜面光滑没有摩擦力做功,重力做功为0,根据动能定理有Ek-0=WF=60J,选项A对。撤去F前,加速度a=-gsinθ,撤去F后,加速度a'=gsinθ。根据力F撤去前后位移等大反向,判断撤去前后平均速度等大方向,由于撤去前后都是匀变速所以有,整理得a'=3a,即F=mgsinθ,选项B错。撤去力F前,力F做功Fs=mgsinθ·s=60J,重力做功-mgsinθ·s =45J,所以撤出力F时,物体的重力势能是45J选项C对。力F撤去前,合力mgsinθ小于重力沿斜面的分力mgsinθ,即合力做功小于克服重力做功,增加的动能小于增加的重力势能,撤去力F之前一定是重力势能大于动能,最返回斜面时重力势能为0,小于动能,所以动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后选项D对。

考点:动能定理 牛顿运动定律

【名师点睛】

型】单选题
束】
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【题目】将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面.测量出小球质量m、平抛运动的竖直位移h(即桌面高度)以及________,就可以测出弹簧被压缩后的弹性势能为________.(结果用测量量表示,已知重力加速度大小为g).

【答案】 球抛出点到落地点的水平距离s

【解析】试题分析:弹簧将小球弹开,弹性势能转化为动能。由平抛运动的规律可求小球的动能,从而解得弹簧的弹性势能。

根据平抛运动规律求小球抛出时的动能,根据平抛运动规律有: ,可得由于小球与弹簧构成的系释统机械能守恒,则

练习册系列答案
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【题目】某同学利用如图甲所示的气垫导轨装置探究恒力做功与物体动能变化间的关系.在气垫导轨上安装了光电门,滑块上固定宽度为d的遮光条,用细线绕过定滑轮将质量为M=200 g的滑块(含遮光条)与质量为m=30 g的重物相连,细线与导轨平行.实验时滑块每次都从同一位置A处由静止释放,用x表示滑块从静止开始到通过光电门的位移大小,用t表示遮光条通过光电门的时间.改变光电门在气垫导轨上的位置,测量不同x所对应遮光条通过光电门的时间t,再分别计算拉力做的功W和滑块通过光电门时的动能Ek.

(1) 用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图乙所示,则d=________cm.

(2) 实验前调节气垫导轨水平的目的是________________________________________

(3) 将重物的重力视为滑块受到的拉力,取g=9.80 m/s2,用W=mgx计算出拉力对滑块做的功W,并计算出滑块动能增量ΔEk.计算结果见下表:

W/103 J

7.35

8.82

10.29

11.76

13.23

14.70

ΔEk/103 J

6.39

7.67

8.95

10.23

11.50

12.78

(W-ΔEk)/103 J

0.96

1.15

1.34

1.53

1.73

1.92

①实验结果表明,ΔEk总是小于W.你认为这是________(选填偶然系统”)误差,简要说明你的理由:__________________________________________________________.

②进一步研究表明,拉力对小车做的功W和小车动能增量ΔEk的差值(W-ΔEk)x增大而增大,用题中滑块和重物的质量可计算出(W-ΔEk)x的比值________.(计算结果保留两位有效数字)

【题目】如图所示,O点为半圆形玻璃砖的圆心,直径MN与屏X1X2垂直,半径OO与屏X1X2平行,∠P1OMP2OM=45°,玻璃对可见光的全反射临界角C<45°,不考虑光在玻璃中的多次反射,则下列说法正确的是________

A.若紫光沿P1O方向射入玻璃砖,则在屏上会形成两个光斑

B.若红光沿P1O方向射入玻璃砖,则在屏上只会形成一个光斑

C.若紫光沿P2O方向射入玻璃砖,则在屏上只会形成一个光斑

D.红光在玻璃砖中传播速度比紫光的快

E.红光在玻璃砖中的波长比紫光的长

【答案】BDE

【解析】入射角若红光或紫光沿P1O方向射入玻璃砖,在MN界面发生全反射而不发生折射,则在屏上只能形成一个光斑,选项B正确,A错误;若紫光沿P2O方向射入玻璃砖,在MN界面既发生反射,也发生折射,则在屏上会形成两个光斑,选项C错误;红光在玻璃砖中传播速度比紫光的快,选项D正确;红光的频率比紫光的小,由知红光在玻璃砖中的波长比紫光的长,选项E正确.

型】填空
束】
131

【题目】如图所示,真空中有一个半径为R=0.1m、质量分布均匀的玻璃球,频率为f=5.0×1014Hz的细激光束在真空中沿直线BC传播,在玻璃球表面的C点经折射进入小球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中.已知∠COD=120°,玻璃球对该激光束的折射率为.求:

①此激光束在真空中的波长;

②此激光束进入玻璃时的入射角α

③此激光束穿越玻璃球的时间.

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