题目内容
下图中M、N是两个共轴圆筒的横截面,外筒半径为R,内筒半径比R小得多,可以忽略不计,筒的两端是封闭的,两筒之间抽成真空,两筒以相同的角速度ω绕其中心轴线(图中垂直于纸面)做匀速转动.设从N筒内部可以通过窄缝s(与M筒的轴线平行)不断地向外射出两种不同速率v1和v2的微粒.从s处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向,微粒到达N筒后就附着在N筒上,如果R、v1和v2都不变,而ω取某一合适的值,则
A.有可能使微粒落在N筒上的位置都在a处一条与s缝平行的窄条上
B.有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如b处一条与s缝平行的窄条上
C.有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如b处和c处与s缝平行的窄条上
D.只要时间足够长,N筒上将到处有微粒
解析:
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微粒从M筒射到N筒的运动,在地面参考系中是直线运动,在圆筒参考系中不是直线运动,而且不是容易研究的曲线运动.所以适合采用地面参考系考虑这个问题. 微粒初速度是沿着半径方向的,如果内外两个圆筒都是静止的,那么微粒都落在N筒上a处窄条上. 微粒初速度是沿着半径方向的,在某个微粒从M筒运动到N筒的时间内:如果N筒正好运动1周、2周、3周等等,那么这个微粒仍将落在a处,如果N筒运动整数圈加上θ角,那么微粒在N筒上的落点跟s点之间的圆弧的圆心角为θ. 速度大小相等的若干微粒,运动时间都相等,各微粒运动期间,圆筒转过的角度都相同,落点跟s点之间的圆弧的圆心角都相同,将落在同一窄条上. 如果v1适当,使得以v1射出的微粒运动期间,圆筒转过整数圈;如果v2适当,使得以v2射出的微粒运动期间,圆筒也转过整数圈(两个整数不相等),那么所有微粒都落在a处.于是选项A正确. 如果v1适当,使得以v1射出的微粒运动期间,圆筒转过整数圈加上角度θ,如果v2适当,使得以v2射出的微粒运动期间,圆筒转过整数圈(两个整数不相等)加上角度θ,那么所有微粒都落在同一窄条上,比如b处.于是选项B正确. 如果v1适当,使得以v1射出的微粒运动期间,圆筒转过整数圈加上角度θ1,如果v2适当,使得以v2射出的微粒运动期间,圆筒转过整数圈(两个整数不相等)加上角度θ2,θ2≠θ1,那么所有微粒都落在两个不重合的窄条上,比如b处和c处.于是选项C正确. |
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用下图所示的装置.
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(1)下列说法中正确的是
A.在探究加速度与质量的关系时,应改变拉力的大小
B.在探究加速度与外力的关系时,应该改变小车的质量
C.在探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出a-
图象
D.当小车的质量远小于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小
(2)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变)根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象.
| F/N | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
| a/m·s-2 | 0.10 | 0.23 | 0.27 | 0.40 | 0.49 |
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(3)该图线不通过坐标原点的原因可能是
[来源:学。科。网]
(4)下图为某同学在实验中获得的一条纸带,选出1、2、3、4、5共5个连续的记数点,已测得x1=1.45cm,x2=2.45cm,x3=3.55cm,x4=4.55cm.则相邻两个记数点间的时间间隔是_________s,小车在打点计时器打出第3个计数点时的瞬时速度是_________m/s,小车的加速度是_________m/s2.
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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用下图所示的装置.
(1)下列说法中正确的是
A.在探究加速度与质量的关系时,应改变拉力的大小
B.在探究加速度与外力的关系时,应该改变小车的质量
C.在探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出a-图象
D.当小车的质量远小于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小
(2)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变)根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象.
| F/N | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
| a/m·s-2 | 0.10 | 0.23 | 0.27 | 0.40 | 0.49 |
(3)该图线不通过坐标原点的原因可能是
[来源:学。科。网]
(4)下图为某同学在实验中获得的一条纸带,选出1、2、3、4、5共5个连续的记数点,已测得x1=1.45cm,x2=2.45cm,x3=3.55cm,x4=4.55cm.则相邻两个记数点间的时间间隔是_________s,小车在打点计时器打出第3个计数点时的瞬时速度是_________m/s,小车的加速度是_________m/s2.
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用下图所示的装置.
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(1)下列说法中正确的是
A.在探究加速度与质量的关系时,应改变拉力的大小
B.在探究加速度与外力的关系时,应该改变小车的质量
C.在探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出a-
图象
D.当小车的质量远小于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小
(2)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变)根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象.
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F/N |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
0.60 |
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a/m·s-2 |
0.10 |
0.23 |
0.27 |
0.40 |
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(3)该图线不通过坐标原点的原因可能是
[来源:学。科。网]
(4)下图为某同学在实验中获得的一条纸带,选出1、2、3、4、5共5个连续的记数点,已测得x1=1.45cm,x2=2.45cm,x3=3.55cm,x4=4.55cm.则相邻两个记数点间的时间间隔是_________s,小车在打点计时器打出第3个计数点时的瞬时速度是_________m/s,小车的加速度是_________m/s2.
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