题目内容

1．如图所示，在固定的水平光滑横杆上，套着一个轻质小环，一条线的一端连于轻环，另一端系一小球，与球的质量相比，轻环和线的质量可以忽略不计，开始时，将系球的线绷直并拉到与横杆平行的位置，释放小球，线与横杆的夹角θ逐渐增大，试问：θ由0°增大到90°的过程中，小球的速度水平分量是怎么样变化的（　　）
A．一直增大B．先增大后减小C．始终为零D．以上说法都不对

分析 环与球组成的系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律分析答题．

解答 解：以M、m组成的系统为研究对象，系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，在水平方向，
由动量守恒定律得：
mv-Mv′=0，
由于环的质量不计，那么小球的速度水平分量始终为零，故C正确，ABD错误；
故选：C．

点评 本题考查了求小球的速度，应用动量守恒定律即可正确解题；解题时要注意系统整体动量不守恒，但在水平方向动量守恒．

练习册系列答案
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11．白炽灯相当于节能灯来说因其寿命短和在同等亮度下耗能多等不足而面临被逐步淘汰．某同学想要用多用电表测量某型号的白炽灯的灯丝电阻．
（1）该同学按照规范的操作步骤测量，得到如图甲、图乙所示数据，则该型号的灯泡的电阻值为160Ω．
（2）你认为该同学实测的是标称为“220V 25W”、“220V  300W”、“220V  500W”的3只白炽灯中的哪一只？25W（填标称的额定功率）
（3）若该同学接下去马上要测量一只约为300Ω的定值电阻的阻值，请问在测量前他应该采取下列哪项操作比较妥当D？
A．先换挡后调零  B．仅换挡不调零  C．不换挡仅调零  D．不换挡不调零
12．如图所示，abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈，绕对称轴OO′匀速转动，角速度为ω．空间中只有OO′左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．若闭合线圈的总电阻为R，则（　　）
A．当线圈转到图示位置时，穿过线圈的磁通量变化率最大
B．线圈中电动势的有效值为$\frac{\sqrt{2}}{4}$NBL2ω
C．线圈转一圈外力至少做功为$\frac{π}{2R}$N2B2L4ω
D．当线圈从图示位置转动半圈的过程中，通过线圈横截面的电量为$\frac{NB{L}^{2}}{2R}$
9．质谱仪可以测定有机化合物分子结构，质谱仪的结构如图所示．有机物的气体分子从样品室注入“离子化”室，在高能电子作用下，样品气体分子离子化或碎裂成离子（如C2H6离子化后得到C2H6+、C2H2+、CH4+等）．若离子化后的离子均带一个单位的正电荷e，初速度为零，此后经过高压电源区、圆形磁场室，真空细管，最后在记录仪上得到离子，通过处理就可以得到离子比荷（$\frac{e}{m}$），进而推测有机物的分子结构．已知高压电源的电压为U，圆形磁场区的半径为R，真空细管与水平面夹角为θ，离子进入磁场室时速度方向指向圆形磁场区的圆心，离子沿真空细管轴线进入真空细管才能被记录仪记录．
（1）请说明高压电源A端应接“正极”还是“负极”，磁场室的磁场方向“垂直纸面向里”还是“垂直纸面向外”；
（2）C2H6+和C2H2+离子同时进入磁场室后，出现了不同的轨迹，试说明出现不同轨迹的原因并判断哪一种离子的轨道半径较大．
（3）调节磁场室磁场的大小，在记录仪上可得到不同的离子．某次有机物的分子结构推测研究中．当磁感应强度调至B0时，记录仪上得到的是H+（B0已知），求记录仪上得到的是CH4+时的磁感应强度大小．
16．如下图，水平转盘上放有质量为m的物体（可视为质点），连接物体和转轴的绳子的长为r，物块与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍，转盘的角速度由零逐渐增大，试通过计算求：
（1）绳子对物体拉力为0时的最大角速度；
（2）当角速度为$\sqrt{\frac{μg}{2r}}$时，转盘对物体的摩擦力及绳子对物体拉力的大小；
（3）当角速度为$\sqrt{\frac{3μg}{2r}}$，转盘对物体的摩擦力及绳子对物体拉力的大小．
6．如图甲所示为杂技中的“顶杆”表演．地面上演员B肩上顶住一根长直竹竿，另一演员A爬至竹竿顶端完成各种动作．某次杆顶表演结束后，演员A自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底时速度正好为零，其下滑时的速度随时间变化关系如图乙所示，演员A质量40kg，长竹竿质量10kg，g=10m/s2，则（　　）
A．演员A的加速度方向先向上再向下
B．演员A所受的摩擦力的方向保持不变
C．t=2s时，演员B肩部所受压力大小为380N
D．t=5s时，演员B肩部所受压力大小为540N
13．一个氢原子处于基态，用光子能量为15eV的电磁波去照射该原子，问能否使氢原子电离？若能使之电离，则电子被电离后所具有的动能是多大？
10．某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律．质量均为M的物体A、B通过细绳连在一起，物体B上放置质量为m的金属片C，在其正下方h处固定一个圆环，P1、P2是相距为d的两个光电门．释放后，系统由静止开始运动，当物体B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，数字计时器测出物体B通过P1、P2的时间为t．
①物体B刚穿过圆环后的速度V=$\frac{d}{t}$；
②实验中验证下面C（填正确选项的序号）等式成立，即可验证机械能守恒定律；
A、mgh=$\frac{1}{2}$MV2 B、mgh=MV2    C、mgh=$\frac{1}{2}$（2M+m）V2    D、mgh=$\frac{1}{2}$（M+m）V2 
③本实验中的测量仪除了图中器材和刻度尺、电源外，还需要天平．
5．如图甲所示，电容器充、放电电路配合电流传感器，可以捕捉瞬间的电流变化，通过计算机画出电流随时间变化的图象如图乙所示．实验中选用直流8V电压，电容器选用电解电容器，先使单刀双掷开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可瞬间完成．然后把单刀双掷开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流传入计算机，图象乙上显示出放电电流随时间变化的I-t曲线．以下说法正确的是（　　）
A．电解电容器用氧化膜做电介质，由于氧化膜很薄，所以电容较小
B．随着放电过程的进行，该电容器两极板间电压逐渐增大
C．由传感器所记录的放电电流图象能够估算出该过程中电容器的放电电荷量
D．通过本实验可以估算出该电容器的电容值

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