题目内容
20．
如图1所示是某种“研究平抛运动”的实验装置：（1）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明BC．
A．两小球落地速度的大小相同B．两小球在空中运动的时间相等
C．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
（2）利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图2所示，图中O为坐标原点，B点在两坐标线交点，坐标xB=40cm，yB=20cm，A、C点均在坐标线的中点，则a小球水平飞出时的初速度大小为2.0m/s；平抛小球在B点处的瞬时速度的大小为2$\sqrt{2}$m/s．
分析 （1）抓住两球同时落地，得出平抛运动在竖直方向上的运动规律．
（2）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度．
解答 解：（1）a球做平抛运动，b球做自由落体运动，实验现象是两球同时落地，改变H，a、b两球仍然是同时落地，可知两个小球在空中运动的时间相等，a球在竖直方向上的运动规律与b球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，故B、C正确，A、D错误．
（2）由B点的坐标知，图2中每格长10cm，
根据△y=gT2得相等的时间间隔为：T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}=\sqrt{\frac{0.1}{10}}s=0.1s$，
则小球平抛运动的初速度为：${v}_{0}=\frac{x}{T}=\frac{0.2}{0.1}m/s=2.0m/s$．
B点的竖直分速度为：${v}_{yB}=\frac{{y}_{AC}}{2T}=\frac{0.4}{0.2}m/s=2m/s$，
根据平行四边形定则知，B点的速度为：${v}_{B}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yB}}^{2}}$=$\sqrt{4+4}$m/s=2$\sqrt{2}$m/s．
故答案为：（1）BC；（2）2.0m/s，2$\sqrt{2}$m/s．
点评 解决本题的关键知道实验的原理，掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解．
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15．如图所示，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动（ ）
| A． | 小球受重力、支持力、向心力作用 | B． | 周期相同时，绳短的容易断 | ||
| C． | 线速度大小相等时，绳短的容易断 | D． | 线速度大小相等时，绳长的容易断 |
11．
如图所示，在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上，有两个质量相等的小物块A和B，它们分别紧贴漏斗的内壁，在不同的水平面上做匀速圆周运动，则以下叙述正确的是（ ）
如图所示，在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上，有两个质量相等的小物块A和B，它们分别紧贴漏斗的内壁，在不同的水平面上做匀速圆周运动，则以下叙述正确的是（ ）| A． | 物块A的线速度大于物块B的线速度 | |
| B． | 物块A的角速度大于物块B的角速度 | |
| C． | 物块A对漏斗内壁的压力等于物块B对漏斗内壁的压力 | |
| D． | 物体A的周期大于物块B的周期 |
如图1所示水平放置的气缸内被活塞封闭一定质量的理想气体，气体的温度为17℃，活塞与气缸底的距离L1=12cm，离气缸口的距离L2=3cm，将气缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与气缸口相平为止如图2所示．已知g=10m/s2，大气压强为1.0×105 Pa，活塞的横截面积S=100cm2，质量m=20kg，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动但不漏气，求：
5．
课堂上，老师演示了一个有趣的电磁现象：将一铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触．可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多．下课后，好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上，再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上（用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响），如图所示，重复上述实验操作．在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前，关于电子秤示数的变化，下列情况可能发生的是（ ）
课堂上，老师演示了一个有趣的电磁现象：将一铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触．可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多．下课后，好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上，再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上（用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响），如图所示，重复上述实验操作．在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前，关于电子秤示数的变化，下列情况可能发生的是（ ）| A． | 始终不变 | B． | 先变小后变大 | C． | 不断变大 | D． | 先变大后变小 |
12．
冲击摆是用来测量子弹速度的一种简单装置．如图所示，将一个质量很大的砂箱用轻绳悬挂起来，一颗子弹水平射入砂箱，砂箱发生摆动．若子弹射击砂箱时的速度为v，测得冲击摆的最大摆角为θ，砂箱上升的最大高度为h，则当子弹射击砂箱时的速度变为2v时，下列说法正确的是（ ）
冲击摆是用来测量子弹速度的一种简单装置．如图所示，将一个质量很大的砂箱用轻绳悬挂起来，一颗子弹水平射入砂箱，砂箱发生摆动．若子弹射击砂箱时的速度为v，测得冲击摆的最大摆角为θ，砂箱上升的最大高度为h，则当子弹射击砂箱时的速度变为2v时，下列说法正确的是（ ）| A． | 冲击摆的最大摆角将变为2θ | |
| B． | 冲击摆的最大摆角的正切值将变为2tanθ | |
| C． | 砂箱上升的最大高度将变为2h | |
| D． | 砂箱上升的最大高度将变为4h |
5．
一带电小球从左向右水平射入竖直向下的匀强电场，在电场中的轨迹如图所示，a、b为轨迹上的两点，下列判断正确的是（ ）
一带电小球从左向右水平射入竖直向下的匀强电场，在电场中的轨迹如图所示，a、b为轨迹上的两点，下列判断正确的是（ ）| A． | 小球一定带负电荷 | |
| B． | 小球在a点的动能大于b点的动能 | |
| C． | 小球在a点的电势能大于b点的电势能 | |
| D． | 小球的机械能守恒 |