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下列说法中正确的是( )
A、卢瑟福的粒子散射实验中,绝大多数α粒子穿过金箔沿原方向前进,说明分子间有空隙
B、分子间的作用力做正功,则分子势能减少;作用力做负功,则分子势能增加
C、根据热力学第二定律,一切物理过程都具有方向性
D、布朗运动是液体分子对悬浮颗粒碰撞作用不平衡造成的
Ⅰ某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
(1)你认为还需要的实验器材有
.
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是
,实验时首先要做的步骤是
.
Ⅱ.在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).
(1)这三个数据中不符合有效数字读数要求的是
,应记作
cm.
(2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s
2
,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度,则该段重锤重力势能的减少量为
,而动能的增加量为
,(均保留3位有效数字,重锤质量用m=0.1kg).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量
动能的增加量,原因是
.
如图所示,木块A位于木板B的左端,用水平恒力F将A位至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功W
1
,产生热量Q
1
,第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,F做功W
2
,产生热量Q
2
,则( )
A、W
1
<W
2
B、W
1
=W
2
C、Q
1
<Q
2
D、Q
1
=Q
2
在一次军事演习中 某高炮部队竖直向上发射一枚炮弹.在炮弹由静止运动到炮口的过程中,重力做功W
1
,炮膛及空气阻力做功为W
2
,高压燃气做功W
3
.则在炮弹6飞出炮口时.(取开始击发时炮弹的重力势能为零)( )
A、炮弹的重力势能为-W
1
B、炮弹的动能为W
3
-W
2
-W
1
C、炮弹的动能为W
3
+W
2
+W
1
D、炮弹的总机械能为W
3
关于作用力、反作用力做功,下列说法中正确的是( )
A、作用力做正功,其反作用力一定做负功
B、作用力和反作用力可以同时做正功,也可以同时做负功
C、作用力和反作用力的总功不可能是正功
D、作用力和反作用力可以一个力做功,另一个力不做功
一质点在平面上作匀变速曲线运动,在时间t=1s,t=2s,t=3s时,分别经过A、B、C三点,已知A、B之间的直线距离为4m,B、C之间的直线距离为3m,且直线AB与直线BC垂直,求质点加速度的大小( )
A、3m/s
2
B、
5
2
2
m/s
2
C、5m/s
2
D、6m/s
2
某同学用一个光滑的半圆形轨道和若干个大小相等、可视为质点的小球做了三个有趣的实验,轨道固定在竖直平面内,且两端同高.第一次,他将一个小球从离轨道最低点的竖直高度h处由静止沿轨道下滑(h远小于轨道半径),用秒表测得小球在轨道底部做往复运动的周期为T;第二次,他将小球A放在轨道的最低点,使另一个小球B从轨道最高点由静止沿轨道滑下并与底部的小球碰撞,结果小球B返回到原来高度的1/4,小球A也上滑到同样的高度;第三次,用三个质量之比为m
1
:m
2
:m
3
=5:3:2的小球做实验,如图所示,先将球m
2
和m
3
放在轨道的最低点,球m
1
从某一高度由静止沿轨道下滑,它们碰后上升的最大高度分别为h
1
、h
2
和h
3
,不考虑之后的碰撞.设实验中小球间的碰撞均无能量损失.重力加速度为g.求:
(1)半圆形轨道的半径R;
(2)第二次实验中两小球的质量之比m
A
:m
B
;
(3)第三次实验中三个小球上升的最大高度之比h
1
:h
2
:h
3
.
如图所示,空间有一场强为E、水平向左的匀强电场,一质量为m、电荷量为+q的滑块(可视为质点)在粗糙绝缘水平面上由静止释放,在电场力的作用下向左做匀加速直线运动,运动位移为L时撤去电场.设滑块在运动过程中,电荷量始终保持不变,已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ.
(1)画出撤去电场前滑块运动过程中的受力示意图,并求出该过程中加速度a的大小;
(2)求滑块位移为L时速度v的大小;
(3)求撤去电场后滑块滑行的距离x.
(1)某物理学习小组在“验证机械能守恒定律”的实验中(g取9.8m/s
2
):
①他们拿到了所需的打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物,此外还需要
(填字母代号)
A.直流电源 B.交流电源 C.游标卡尺 D.毫米刻度尺 E.天平及砝码 F.秒表
②先接通打点计时器的电源,再释放重物,打出的某条纸带如下图所示,O是纸带静止时打出的点,A、B、C是标出的3个计数点,测出它们到O点的距离分别为x
1
=12.16cm、x
2
=19.1cm和x
3
=27.36cm,其中有一个数值在记录时有误,代表它的符号是
(选填“x
1
”、“x
2
”或“x
3
”).
③已知电源频率是50Hz,利用②中给出的数据求出打B点时重物的速度v
B
=
m/s.
④重物在计数点O、B对应的运动过程中,减小的重力势能为mgx
2
,增加的动能为
1
2
m
v
2
B
,通过计算发现,mgx
2
1
2
m
v
2
B
,(选填“>”、“<”或“=”),其原因是
.
(2)另一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频闪相机来探究碰撞中的不变量.其实验步骤如下:
步骤1:用天平测出A、B两个小球的质量m
A
、m
B
(m
A
>m
B
);
步骤2:安装好实验装置,使斜槽末端保持水平,调整好频闪相机的位置并固定;
步骤3:让入射小球从斜槽上某一位置P由静止释放,小球离开斜槽后,用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置,照片如图乙所示;
步骤4:将被碰小球放在斜槽末端,让入射小球从位置P由静止开始释放,使它们碰撞.两小球离开斜槽后,用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置,照片如图丙所示.经多次实验,他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变.
①实验中放在斜槽末端的小球是
(选填“A”或“B”);
②若要验证他们的猜想,需要在照片中直接测量的物理量有
(选填“x
0
”、“y
0
”、“x
1
”、“y
1
”、“x
2
”、“y
2
”).写出该实验小组猜想结果的表达式
(用测量量表示).
③他们在课外书中看到“两物体碰撞中有弹性碰撞和非弹性碰撞之分,碰撞中的恢复系数定义为e=
|
v
2
-
v
1
|
|v
20
-
v
10
|
,其中v
10
和v
20
分别是碰撞前两物体的速度,v
1
和v
2
分别是碰撞后两物体的速度,弹性碰撞恢复系数e=1,非弹性碰撞恢复系数e<1.”于是他们根据照片中的信息求出本次实验中恢复系数的值e=
.(结果保留到小数点后两位数字)
一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m的滑块相连.滑块在光滑水平面上做简谐运动,周期为T,振幅为A.滑块从最大位移向平衡位置运动的过程中,在求弹簧弹力的冲量大小时,有以下两种不同的解法:
解法一
解法二
由于弹簧的弹力F与位移x成正比,所以甲同学先求出0~
T
4
内的平均弹力
.
F
=
kA+O
2
由于运动时间是
T
4
,所以
I=
.
F
?
T
4
=
kAT
8
乙同学查阅资料后得到弹性势能的表达式是:E
p
=
1
2
kx
2
(x为弹簧的形变量).
设滑块到达平衡位置时的速度为v,根据机械能守恒定律:
1
2
kA
2
=
1
2
mv
2
所以:v=A
k
m
又根据动量定理:I=mv-O=A
mk
关于以上两种解法,下列判断准确的是( )
A、只有解法一正确
B、只有解法二正确
C、解法一和解法二都正确
D、解法一和解法二都不正确
0
24936
24944
24950
24954
24960
24962
24966
24972
24974
24980
24986
24990
24992
24996
25002
25004
25010
25014
25016
25020
25022
25026
25028
25030
25031
25032
25034
25035
25036
25038
25040
25044
25046
25050
25052
25056
25062
25064
25070
25074
25076
25080
25086
25092
25094
25100
25104
25106
25112
25116
25122
25130
176998
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