题目内容
11．
某同学采用半径R=25cm的$\frac{1}{4}$圆弧轨道做平抛运动实验，其部分实验装置示意图如图甲所示．实验中，调整好出口末端B的切线水平后，让小球从圆弧顶端的A点由静止释放．图乙是小球做平抛运动的闪光照片，照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85cm．已知闪光频率是10Hz．则根据上述的信息可知：①小球到达轨道最低点B时的速度大小vB=1.94m/s，小球在D点时的竖直速度大小vDy=1.94m/s，当地的重力加速度g=9.7m/s2；
②小球在圆弧槽轨道上是否受到了摩擦力：受到．（填“受到“、“未受到“或“条件不足，无法确定“）．
分析 ①平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合水平方向上做匀速直线运动求出初速度的大小，即B点的速度大小．根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出D点的竖直分速度．根据竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量求出重力加速度的大小．
②假如圆弧轨道光滑，结合动能定理求出B点的速度，通过比较判断小球在圆弧轨道是否受摩擦力．
解答 解：①B点的速度等于平抛运动的水平分速度，则vB=$\frac{4L}{T}$=$\frac{4×4.85×1{0}^{-2}}{0.1}$m/s=1.94m/s．
D点的竖直分速度vDy=$\frac{8L}{2T}$=$\frac{8×4.85×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=1.94m/s．
根据△y=gT2得，2L=gT2，解得g=$\frac{2×4.85×1{0}^{-2}}{0.01}$m/s2=9.7m/s2．
②假如圆弧轨道光滑，根据动能定理得，mgR=$\frac{1}{2}$mvB2，
解得vB=$\sqrt{2gR}$=$\sqrt{2×9.7×0.25}$≈2.2m/s＞1.94m/s，
可知小球在圆弧轨道上受到摩擦力．
故答案为：①1.94，1.94，9.70；②受到．
点评 解决本题的关键知道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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1．
静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线．一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），以初速度v0从O点进入电场，沿x轴正方向运动．下列叙述正确的是（ ）
静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线．一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），以初速度v0从O点进入电场，沿x轴正方向运动．下列叙述正确的是（ ）| A． | 粒子从O运动到x1的过程中做匀减速运动 | |
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激光制冷原理，可以根据如图所示的能级图简单说明：激光射入到介质中，引起介质离子（或原子、分子）从基态跃迁到激发态n=11，一些处于激发态n=11的离子很快吸收声子（热量）转移到激发态n=12，离子从激发态 n=11向基态跃迁辐射荧光a，从激发态n=12向基态跃迁辐射荧光b．辐射光的能量大于入射光的能量，上述过程重复下去实现对介质的冷却．下列说法中不正确的是（ ）| A． | 激光制冷原理可行，但违背了热力学第二定律，是不可能实现的 | |
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电源和一个水平放置的平行板电容器、二个变阻器R1、R2和定值电阻R3组成如图所示的电路．当把变阻器R1、R2调到某个值时，闭合开关S，电容器中的一个带电液滴正好处于静止状态．当再进行其他相关操作时（只改变其中的一个），以下判断正确的是（ ）| A． | 将R1的阻值增大时，液滴仍保持静止状态 | |
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如图所示，纸面内有P、Q、M三点，∠MPQ=30°，∠PQM=120°，空间有一匀强磁场，方向垂直于纸面向里．使两个带有正电的粒子分别从P、Q两点同时沿PQ方向射出，同时到达M点，不计带电粒子的重力，下列说法正确的是（ ）| A． | 两个带电的粒子的洛仑兹力之比为1：2 | |
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20．在水面下同一深度处有两个点光源P、Q，能发出不同颜色的光．当它们发光时，在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光，以下说法正确的是（ ）
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1．
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