實驗題、計算題專項練(四)(考試時間：30分鐘　試卷滿分：47分)22．(5分)氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊“懸浮”在導(dǎo)軌上，滑塊對導(dǎo)軌的壓力近似為零，滑塊在導(dǎo)軌上的運動可視為沒有摩擦．某實驗小組驗證動量守恒定律的實驗裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計)，采用的實驗步驟如下：(滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB已經(jīng)給出且不相等)①調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平．②在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上．③用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1；B的右端至D板的距離L2.④給導(dǎo)軌送氣，氣流穩(wěn)定后，按下電鈕放開卡銷．同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作．當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時自動停止計時，從計時器上記下A、B分別到達(dá)C、D的運動時間t1和t2.(1)利用已經(jīng)給的量和上述測量的實驗數(shù)據(jù)，寫出驗證動量守恒定律的表達(dá)式　mA＝mB　.(2)利用上述實驗數(shù)據(jù)還可以求出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小，請寫出彈性勢能表達(dá)式為　mA2＋mB2　.【解析】　(1)滑塊A、B在彈簧被釋放時滿足動量守恒定律，得mAvA＝mBvB滑塊被彈開后做勻速直線運動，則vA＝，vB＝得mA＝mB(2)滑塊A、B在彈簧被釋放時，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為兩滑塊的動能，則根據(jù)能量守恒可得EP＝mA2＋mB223．(10分)(1)小明準(zhǔn)備將電流表G改裝成電壓表，需要測量電流表的內(nèi)阻Rg，他采用如圖(a)所示的電路，實驗步驟如下：①連接好電路，閉合開關(guān)S1前，滑塊變阻器R1的滑片應(yīng)置于  a  (填“a”或“b”)端附近．②閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R1使電流表G滿偏．③閉合S2，保持R1阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱R2的阻值，使電流表G的指針指到滿刻度的，讀出電阻箱示數(shù)R2＝104.0 Ω，則測得電流表G的內(nèi)阻Rg＝  52.0  Ω.(2)查閱說明書后，知電流表G的內(nèi)阻Ig＝53.0 Ω，量程Ig＝1 mA，其改裝成量程為15 V的電壓表，串聯(lián)的電阻箱R2的阻值電壓表應(yīng)調(diào)到  14_947.0  Ω.(3)將改裝后電壓表校準(zhǔn)后，用如圖(b)所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻，已知定值電阻R0＝5 Ω，根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)作出電壓表讀數(shù)U與電流表A讀數(shù)I的關(guān)系圖像如圖(c)，則電源電動勢E＝  12.10  V，內(nèi)阻r＝  1.05  Ω，(結(jié)果保留到小數(shù)點后2位)．【解析】　(1)①為保護(hù)電路，連接電路時，滑動變阻器滑片應(yīng)該移到阻值最大處，所以滑片應(yīng)滑至a端．③電流表G的指針指到滿刻度的，則電阻箱的電流為電流表滿偏的，根據(jù)并聯(lián)電路反比分流，電流表的內(nèi)阻為電阻箱阻值的一半，為52.0 Ω；(2)根據(jù)電表的改裝原理可知，應(yīng)串聯(lián)的電阻為：R＝－53.0＝14 947.0 Ω(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，U＝E－Ir，故圖像與縱軸的交點表示電源的電動勢，故有：E＝12.10 V，r＝－5＝1.05 Ω24．(12分)如圖所示，兩條相距L的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，與水平面的夾角為θ，其上端接一阻值為R的電阻；一根與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上，金屬棒的長度為L；在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，區(qū)域中存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時間t的變化關(guān)系為B1＝kt，式中k為常量；虛線MN左側(cè)是一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域上邊界MN(虛線)與導(dǎo)軌垂直，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向也垂直于導(dǎo)軌平面向下．某時刻，金屬棒從圖示位置由靜止釋放，在t0時刻恰好以速度v0越過MN，此后沿導(dǎo)軌向下做勻速運動．金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好，它們的電阻均忽略不計．(1)分別求出在時刻t1(t1<t0)和時刻t2(t2>t0)的感應(yīng)電流的大?。?/span>(2)求金屬棒的質(zhì)量及0～t(t>t0)時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量．【答案】　(1)，　(2)，2Rt0＋2R(t－t0)【解析】　(1)當(dāng)t1<t0時，金屬棒未到達(dá)MN，由法拉第電磁感應(yīng)定律有E1＝＝＝kS由歐姆定律得I1＝解得I1＝當(dāng)t2>t0時，金屬棒已越過MN，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E2＝B0Lv0總感應(yīng)電動勢E＝E1＋E2由歐姆定律得I總＝＝(2)當(dāng)t>t0時，金屬棒已越過MN做勻速直線運動，有mgsin θ＝B0I總L解得m＝在0～t0時間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的熱量為Q1＝IRt0在t0～t時間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的熱量為Q2＝IR(t－t0)Q＝Q1＋Q2＝2Rt0＋2R(t－t0)25．(20分)如圖甲所示，傾角θ＝37°的粗糙斜面固定在水平面上，斜面上端固定一輕質(zhì)彈簧，下端與一足夠長的水平面平滑相連，水平面右端放置一個質(zhì)量M＝7.0 kg的滑塊，開始時彈簧被一質(zhì)量m＝1.0 kg的小物塊(可視為質(zhì)點)壓縮，小物塊與彈簧只接觸不相連，此時小物塊距斜面底端的距離l＝4.0 m．t＝0時釋放小物塊，圖乙為小物塊在斜面上運動的加速度a隨時間t變化的部分圖像，小物塊到達(dá)水平面并與滑塊發(fā)生彈性碰撞(碰撞時間極短)．已知彈簧的勁度系數(shù)k＝75 N/m，彈性勢能的表達(dá)式為Ep＝kx2，x為彈簧形變量，所有接觸面之間動摩擦因數(shù)均相同．g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．求：(1)斜面與小物塊之間的動摩擦因數(shù)μ；(2)小物塊到達(dá)斜面底端時的速度大小；(3)滑塊運動的路程s.【答案】　(1)0.5　(2)8 m/s　(3)0.42 m【解析】　(1)由題圖乙可知，當(dāng)小物塊與彈簧分離后，小物塊沿斜面向下做勻加速直線運動，加速度的大小為a1＝2 m/s2根據(jù)牛頓第二定律有mgsin θ－μmgcos θ＝ma1解得μ＝0.5(2)由題圖乙可知，t＝0時加速度的大小為a0＝62 m/s2設(shè)此時彈簧壓縮量x，根據(jù)牛頓第二定律有kx＋mgsin θ－μmgcos θ＝ma0解得x＝0.8 m設(shè)小物塊到達(dá)斜面底端的速度為v0，由動能定理得kx2＋mglsin θ－μmglcos θ＝mv解得v0＝8 m/s(3)在斜面底端，小物塊與滑塊發(fā)生第一次彈性碰撞，設(shè)碰后小物塊的速度為v1，滑塊的速度為vM1，則mv0＋0＝mv1＋MvM1mv＋0＝mv＋Mv解得v1＝－6 m/svM1＝2 m/s第一次碰撞后，滑塊向左做勻減速運動，經(jīng)過t＝＝0.4 s停下來，發(fā)生的位移為s1，則v＝2μgs1解得s1＝0.4 m小物塊沖上斜面又滑下來，沿斜面向上運動的加速度為a上＝gsin 37°＋μgcos 37°＝10 m/s2位移為l1，v＝2a上l1解得l1＝1.8 mt上＝＝0.6 s所以發(fā)生第二次碰撞時滑塊已經(jīng)靜止，小物塊沒有接觸彈簧但速度已經(jīng)減為零，隨后加速下滑．設(shè)小物塊剛要與滑塊二次碰撞時的速度為v2，根據(jù)動能定理mgl1sin θ－μmgl1cos θ－μmgs1＝mv－0，解得v2＝ m/s小物塊與滑塊發(fā)生第二次彈性碰撞，碰后小物塊的速度為v3，滑塊的速度為vM2，則mv2＋0＝mv3＋MvM2mv＋0＝mv＋Mv，解得vM2＝ m/sv3＝－ m/s第二次碰撞后，滑塊向左做勻減速運動，發(fā)生的位移為s2，則v＝2μgs2s2＝0.02 m小物塊向右做勻減速運動，發(fā)生的位移為s3＝＝0.18 m<s1不能發(fā)生第三次碰撞，所以滑塊的總路程s＝s1＋s2＝0.42 m

相關(guān)試卷

高考物理二輪復(fù)習(xí)選擇題專項練4含解析：

這是一份高考物理二輪復(fù)習(xí)選擇題專項練4含解析，共7頁。

高考物理二輪復(fù)習(xí)實驗題、計算題專項練3含解析：

這是一份高考物理二輪復(fù)習(xí)實驗題、計算題專項練3含解析，共5頁。

高考物理二輪復(fù)習(xí)實驗題、計算題專項練2含解析：

這是一份高考物理二輪復(fù)習(xí)實驗題、計算題專項練2含解析，共5頁。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

高考物理二輪復(fù)習(xí)實驗題、計算題專項練1含解析

高考物理二輪復(fù)習(xí)實驗題、計算題專項練1含解析
2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)實驗題專項練五含解析

2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)實驗題專項練五含解析
2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)計算題專項練五含解析

2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)計算題專項練五含解析
2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)實驗題專項練三含解析

2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)實驗題專項練三含解析
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
  • 精品推薦
  • 所屬專輯24份
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯誤

手機(jī)驗證碼 獲取驗證碼

手機(jī)驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部