题目内容

11.在水平地面上M点的正上方80m处,将S1球以初速度v1=30m/s水平向右抛出,同时在M点右方地面上N点处,将S2球以初速度v2斜向左上方抛出,两球恰在M、N连线的中点正上方相遇,且S2球的速度变化量为20m/s,不计空气阻力,g=10m/s2,则两球从抛出到相遇过程中,下列说法错误的是(  )
A.两球的速度变化量相等
B.抛出S2球的初速度方向与水平地面的夹角为37°
C.MN的距离为120m
D.两个小球都做匀变速运动

分析 两球均做加速度为g的匀变速曲线运动,根据速度变化量求出运动的时间,从而求出S1球的水平位移,得出S2球的水平位移,求出S2球水平分速度,根据S1球下降的高度求出S2球上升的高度,根据位移时间公式求出S2球上升的竖直分速度,结合平行四边形定则求出S2球的初速度方向与水平地面的夹角.

解答 解:A、两球相遇时,运动的时间相等,两球均做加速度为g的匀变速曲线运动,则速度的变化量相等,故A、D正确.
B、两球相遇时,运动的时间t=$\frac{△v}{g}=\frac{20}{10}s=2s$,则S1球下降的高度${h}_{1}=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×4m=20m$,可知S2球上升的高度为60m,有60=${v}_{y2}t-\frac{1}{2}g{t}^{2}$,即60=2vy2-20,解得vy2=40m/s,S1球的水平位移x1=v1t=30×2m=60m,可知S2球的水平位移也为60m,MN间的距离120m,S2球水平分速度${v}_{x2}=\frac{60}{2}m/s=30m/s$,根据$tanθ=\frac{{v}_{y2}}{{v}_{x2}}$=$\frac{40}{30}=\frac{4}{3}$,解得θ=53°,故B错误,C正确.
本题选错误的,故选:B.

点评 解决本题的关键处理平抛运动和斜抛运动的方法,知道它们在水平方向和竖直方向上的运动规律,抓住等时性,结合运动学公式灵活求解.

练习册系列答案
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19.霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图1所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足UH=K$\frac{IB}{d}$,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.

①若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图1所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与M(填“M”或“N”)端通过导线相连.
②已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示.
I(×10-3A)3.06.09.012.015.018.0
UH(×10-3V)1.11.93.44.56.26.8
根据表中数据在给定区域内(见答题卡)画出UH-I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为1.5×10-3V•m•A-1•T-1(保留2位有效数字).
③该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图2所示的测量电路,S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向b(填“a”或“b”),S2掷向c(填“c”或“d”).
为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件S1和E(填器件代号)之间.

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