题目内容

10．在平直公路上行驶的甲车和乙车，其位移-时间图象分别为图中直线和曲线所示，图中t1对应x1，则（　　）
A．t1到t3时间内，乙车的运动方向始终不变
B．在t1时刻，甲车的速度大于乙车的速度
C．t1到t2时间内，某时刻两车的速度相同
D．t1到t2时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度

分析 位移时间图线反映位移随时间的变化规律，图线切线的斜率表示瞬时速度，结合斜率的变化得出速度如何变化．根据位移和时间比较平均速度的大小．

解答 解：A、乙图线切线先为正值，然后为负值，知乙的运动方向发生变化．故A错误．
B、在t1时刻，甲车的斜率小于乙车的斜率，故甲的速度小于乙车的速度，故B错误
C、t1到t2时间内，乙图线的切线斜率在某时刻与甲相同，则两车的速度可能相同．故C正确
D、t1到t2时间内，两车的位移相同，时间相同，则平均速度相同．故D错误．
故选：C．

点评 解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线的切线斜率表示瞬时速度，根据斜率的正负可以确定运动的方向．

练习册系列答案
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2．动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域．运用动量守恒定律解决二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究．
（1）如图1所示，质量分别为m1、m2的球1和球2构成的系统，不考虑系统的外力作用．球1以速度v1（方向沿x轴正向）与静止的球2碰撞，若速度v1不在两球球心的连线上，碰撞之后两球的速度v1′、v2′都会偏离v1的方向，偏角分别为θ和φ，且v1、m1、m2、θ、φ均已知．
a．请写出计算v1′、v2′的大小时主要依据的关系式；
b．请分析说明球1对球2的平均作用力F的方向．
（2）如图2所示，美国物理学家康普顿及其团队将X射线入射到石墨上，发现被石墨散射的X射线中除了有与入射波长相同的成分外，还有与入射波长不同的成分．我国物理学家吴有训在此项研究中也做出了突出贡献，因此物理学界也把这一效应称为“康普顿-吴效应”．由于这一现象很难用经典电磁理论解释，所以康普顿提出光子不仅有能量，也具有动量，光子的动量p与其对应的波长λ之间的关系为p=$\frac{h}{λ}$（h为普朗克常量）．进一步研究表明X射线的散射实质是单个光子与单个电子发生碰撞的结果．由于电子的速度远小于光的速度，可认为电子在碰撞前是静止的．现探测到散射X射线的波长不同于入射X射线的波长，请你构建一个合理的相互作用模型，解决以下问题：
a．请定型分析散射后X射线的波长λ′与入射X射线的波长λ的大小关系；
b．若已知入射X射线的波长为λ，散射后X射线的波长为λ′．设散射X射线相对入射方向的偏转角为θ．求θ=$\frac{π}{2}$时电子获得的动量．
1．如图所示，离地面某高处有一两端开口圆管竖直放置，质量M=2kg，管长L=3m，一个质量m=1kg的小球从圆管顶端静止释放，先保持圆管静止不动，小球在管内下落高度h=1m时获得的速度为v=4m/s，从此刻开始，对管施加一个竖直向下、大小为F=10N的恒定拉力，使管开始向下运动，已知小球在管内运动过程圆管一直在空中运动，小球在管内所受的滑动摩擦力大小处处相等，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
（1）小球在管内所受的滑动摩擦力大小；
（2）管与小球的速度相等时管的速度大小；
（3）小球从释放到最终脱离圆管经历的总时间．
18．如图所示，一个圆筒竖直放置于静止状态，若在筒的上口由静止释放一个小球，经过t时间，小球刚好穿过圆筒；若在上口处沿筒的轴线向上以一定的初速度抛出一个小球，经过t时间释放圆筒，结果小球运动2t时间刚好穿过圆筒，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则小球抛出的初速度大小为为（　　）
A．$\frac{1}{2}$gtB．gtC．$\frac{3}{2}$gtD．2gt
5．冰壶比赛场地如图，运动员在投掷线MN处放手让冰壶滑出，为了使冰壶滑行的更远，运动员可用毛刷擦冰壶滑行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小到原来的一半，一次比赛中，甲队要将乙队停在营垒（半径为1.83m）中心O的冰壶A（可看作质点）击出营垒区，甲队将冰壶B（与A质量相同）以某一初速度掷出后，若不擦冰，冰壶B与A发生正碰（无机械能损失）后，A将停在距O点1m处，冰壶B掷出后，通过下列擦冰方式不能将A击出营垒区的是（　　）
A．在冰壶B滑行5m后，在其滑行前方擦冰1.7m
B．在冰壶B与A正碰后，立即紧贴A在其滑行前方擦冰1.7m
C．先在冰壶B前方擦冰1m，正碰后，再从距O点1m处开始在A前方擦冰0.7m
D．先在冰壶B前方擦冰0.8m．正碰后，再从距O点1m处开始在A前方擦冰0.9m
15．有一个小灯泡上标有“4.8V，2W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，要求小灯泡两端的电压能从零调节到额定电压，有下列器材可供选用：
A．电压表V1（0～3V，内阻3kΩ）　　　
B．电压表V2（0～15V，内阻15kΩ）
C．电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω）　 　
D．定值电阻R1=3kΩ
E．定值电阻R2=15kΩ　　　　　　　　　　　　　
F．滑动变阻器R（0～10Ω，2A）
G．学生电源（直流6V，内阻不计）
H．开关、导线若干
（1）实验中所用电压表应选A，定值电阻应选D（均用序号字母填写）；
（2）为尽量减小实验误差，并要求功率从零开始到额定功率多取几组数据，画出满足实验的电路图．
2．细线两端分别系有带正电的甲、乙两小球，它们静止在光滑绝缘水平面上，电量分别为q1和q2，质量分别为m1和m2，烧断细绳两球向相反运动，下列说法正确的是（　　）
A．运动的同一时刻，甲、乙两球受的电场力大小之比为q2：q1
B．运动的同一时刻，甲、乙两球动能之比为m2：m1
C．在相同的运动时间内，甲、乙两球受到电场力的冲量大小之比为1：1
D．在相同的运动时间内，甲、乙两球受到合力做功之比为1：1
19．某同学想粗测一下粗细均匀的某金属导线的电阻率，他先用螺旋测微器测出该导线的直径为d=0.200mm，然后用刻度尺测出导线的长度为1.0×103mm，用调好的欧姆表测出导线的电阻为5.0Ω，由此可算得该铜导线的电阻率约为（　　）
A．1.57×10-7Ω•mB．1.57×10-7Ω/mC．1.57×10-8Ω•mD．1.57×10-8Ω/m
6．如图所示，在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，固定着两根光滑水平金属导轨ab和cd，导轨平面与磁场方向垂直，导轨间距离为L，在导轨左端a、c间连接一个阻值为R的电阻，导轨电阻可忽略不计．在导轨上垂直导轨放置一根金属棒MN，其电阻为r，用外力拉着金属棒向右匀速运动，速度大小为v．已知金属棒MN与导轨接触良好，且运动过程中始终与导轨垂直．则在金属棒MN运动的过程中（　　）
A．金属棒MN中的电流方向为由N到M
B．电阻R两端的电压为BLv
C．金属棒MN受到的拉力大小为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$
D．电阻R产生焦耳热的功率为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$

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