题目内容
【题目】如图,位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径Oa水平,b点为抛物线顶点.已知h=2m,s= m.取重力加速度大小g=10m/s2 .
(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径;
(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下,求环到达c点时速度的水平分量的大小.
【答案】
(1)
解:当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,则在bc上只受重力,做平抛运动,则有:
= ①
则在b点的速度 ②,
从a到b的过程中,根据动能定理得:
③
解得:R=0.25m.
(2)
解:从b点下滑过程中,初速度为零,只有重力做功,b到c的过程中,根据动能定理得:
④
因为物体滑到c点时与竖直方向的夹角等于(1)问中做平抛运动过程中经过c点时速度与竖直方向的夹角相等,设为θ,
则根据平抛运动规律可知 ⑤,
根据运动的合成与分解可得 ⑥
由①②③④⑤⑥解得:v水平= m/s
【解析】(1)当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,则在bc上只受重力,做平抛运动,根据平抛运动基本公式求出b点速度,再根据动能定理求解R;(2)下滑过程中,初速度为零,只有重力做功,b到c的过程中,根据动能定理列式,根据平抛运动基本公式求出c点速度方向与竖直方向的夹角,再结合运动的合成与分解求解.
【题目】某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化.实验中使用的器材为:电池E(内阻很小)、开关S1和S2、电容器C(约100μF)、电阻R1(约200kΩ)、电阻R2(1kΩ)、电压表 (量程6V)、秒表、导线若干.
(1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线.
(2)先闭合开关S2 , 再断开开关S2;闭合开关S1 , 同时按下秒表开始计时,若某时刻电压表的示数如图(c)所示,电压表的读数为V(保留2位小数).
(3)该同学每隔10s记录一次电压表的读数U,记录的数据如表所示,在图(d)给出的坐标纸上绘出U﹣t图线 . 已知只有一个数据点误差较大,该数据点对应的表中的时间是s.
时间t/s | 10.0 | 20.0 | 30.0 | 40.0 | 50.0 | 60.0 |
电压U/V | 2.14 | 3.45 | 4.23 | 4.51 | 5.00 | 5.18 |
(4)电路中C、R2和S2构成的回路的作用是 .
【题目】如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.
如表是小华同学实验时记录的几组数据:
实验次数 | 物距u/cm | 像距v/cm |
1 | 30 | 15 |
2 | 20 | 20 |
3 | 15 | 30 |
4 | 5 | / |
(1)第4次实验时所成像的特点是?
(2)当光屏上得到一个倒立缩小的实像时,保持透镜的位置不变,要使屏上的像变大些,应将蜡烛与透镜怎样操作?,将光屏与透镜怎样操作?
(3)第1次实验时,小华将一近视眼镜紧贴在凸透镜的前面,要在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向透镜方向怎样移动?