人教版物理必修二5.3同步练习及答案
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2021春人教物理必修二第五章曲线运动同步练习含答案必修二第五章曲线运动一、选择题1、在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图所示.关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是()A.相对地面做匀速直线运动B.相对地面做匀加速直线运动C.t时刻猴子对地速度的大小为v0+atD.t时间内猴子对地的位移大小为x2+h22、如图所示,在一次救灾工作中,一架离水面高为H、沿水平直线飞行的直升机A,用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B,在直升机A和伤员B以相同的水平速率匀速运动的同时,悬索将伤员吊起。
设经t时间后,A,B之间的距离为l,且l=H-t2,则在这段时间内关于伤员B的受力情况和运动轨迹正确的是( )3、如图所示,下面关于物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切值tan θ随时间t的变化图象正确的是( )4、(双选)选用如图所示的四种装置图“研究平抛运动规律”时,其操作合理且必须的是( )A. 选用装置1,每次不必控制小锤打击弹性金属片的力度 B. 选用装置每次应从斜槽上同一位置由静止释放钢球 C. 选用装置3,竖直管上端管口A 应高于瓶内水面 D. 选用装置4,可以不用调节斜槽轨道末端至水平5、如图所示是自行车传动结构的示意图,其中A 是半径为r 1的大齿轮,B 是半径为r 2的小齿轮,C 是半径为r 3的后轮,假设脚踏板的转速为n r/s ,则自行车前进的速度为( )A.πnr 1r 3r 2B.πnr 2r 3r 1C.2πnr 1r 3r 2D.2πnr 2r 3r 16、如图所示,一球体绕轴O 1O 2以角速度ω匀速旋转,A 、B 为球体上两点,下列几种说法中正确的是 ( )A.A 、B 两点具有相同的角速度B.A 、B 两点具有相同的线速度C.A、B两点的向心加速度的方向都指向球心D.A、B两点的向心加速度之比为2∶17、如图所示,一圆盘可绕通过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一小木块A.它随圆盘一起运动——做匀速圆周运动,如图所示.则关于木块A的受力,下列说法正确的是()A.木块A受重力、支持力、静摩擦力和向心力B.木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相反C. 木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向指向圆心D. 木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相同8、有一种大型游戏器械,它是一个圆筒形大容器,筒壁竖直,游客进入容器后靠筒壁站立,当圆筒开始转动,转速加快到一定程度时,突然地板塌落,游客发现自己没有落下去,这是因为()A.游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁B.游客处于失重状态C.游客受到的摩擦力等于重力D.游客随着转速的增大有沿壁向上滑动的趋势9、在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v水平匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图所示。
人教版高中物理必修二第五章第3节:实验:研究平抛运动同步练习一、单选题(本大题共10小题)1.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。
小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。
关于该实验,下列说法中正确的是()A. A球先落地B. B球先落地C. 两球应同时落地D. 该实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动2.在做平抛物体运动的实验中,引起实验误差的原因是()①安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平②确定Oy轴时,没有用重垂线③斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦④空气阻力对小球运动有较大影响.A. B. C. D.3.用如图所示的实验装置研究平抛运动:在水平桌面上放置一个斜面,在桌子右边有一木板,上面放一张白纸,白纸上有复写纸,以记录钢球在白纸上的落点。
关于该实验操作和结论,下列说法正确的是()A. 每次实验,小球可以从斜面上的不同位置由静止开始下落B. 实验时木板应保持水平,但可以左右上下移动C. 若实验操作正确,当两次实验中小球平抛下落高度之比为 1:4,则小球的水平位移之比为1:2D. 若实验操作正确,当两次实验中小球平抛下落高度之比为 1:2,则小球的水平位移之比为1:44.某物理小组利用如图所示的装置研究平抛运动。
他们用小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落,并观察到两小球同时落地。
关于该实验,下列说法中正确的是()A. 若只改变装置的高度,多次实验,则能说明A球在水平方向做匀速直线运动B. 若只改变小锤的打击力度,多次实验,则能说明A球在水平方向做匀速直线运动C. 若只改变装置的高度,多次实验,则能说明A球在竖直方向做自由落体运动D. 若只改变小锤的打击力度,多次实验,则能说明A球在竖直方向做自由落体运动5.如图所示,是两个研究平抛运动的演示实验装置,对于这两个演示实验的认识,下列说法正确的是()A. 甲图中,两球同时落地,说明平抛小球在水平方向上做匀速运动B. 甲图中,两球同时落地,说明平抛小球在竖直方向上做自由落体运动C. 乙图中,两球恰能相遇,说明平抛小球在水平方向上做匀加速运动D. 乙图中,两球恰能相遇,说明平抛小球在水平方向上做自由落体运动6.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,A、B、C为小球在不同时刻所处的位置。
第五章综合训练一、单项选择题(本题共7小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.关于互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的是()A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上都不对,即物体受到两个互成角度的恒力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,故A选项正确。
2.影视剧中的人物腾空、飞跃及空中武打镜头常常要通过吊钢丝(即吊威亚)来实现。
若某次拍摄时,将钢丝绳的一端通过特殊材料的设备系在演员身上,另一端跨过定滑轮固定在大型起重设备上。
起重设备在将演员竖直加速吊起的同时,沿水平方向匀速移动,使演员从地面“飞跃”至空中。
不计空气阻力,假定钢丝绳始终保持竖直,则在此过程中,下列判断正确的是()A.演员做匀变速曲线运动B.演员做直线运动C.演员的速度越来越大D.钢丝绳的拉力等于演员的重力,演员在水平方向做匀速运动,竖直方向做加速运动,则可知合力与速度方向不在同一直线上,故演员做曲线运动,但合力不一定是定值,即加速度不一定是定值,则演员不一定做匀变速曲线运动,故选项A、B错误;根据题意,演员水平方向的速度不变,但是竖直方向的速度增大,故合速度增大,故选项C正确;由于演员在竖直方向做加速运动,由牛顿第二定律可知,钢丝绳的拉力大于演员的重力,故选项D错误。
3.(2021山东安丘期中)如图所示为足球球门,球门宽为L。
一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。
球员顶球点的高度为h。
足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=√L 24+s2B.足球初速度的大小v0=√g2ℎ(L24+s2)C.足球末速度的大小v=√g2ℎ(L24+s2)+4gℎD.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ=L2s,竖直方向的位移为h,水平方向的位移为d=√s2+(L2)2,足球的位移大小为x=√ℎ2+s2+L 24,A项错误;足球运动的时间t=√2ℎg,足球的初速度大小为v0=dt=√g2ℎ(L24+s2),B项正确;足球末速度的大小v=√v02+v y2=√g2ℎ(L24+s2)+2gℎ,C项错误;足球初速度的方向与球门线夹角的正切值为tan θ=s L2=2sL,D项错误。
人教版高中物理Ⅱ课后习题答案第五章:曲线运动第1节曲线运动1.答:如图6-12所示,在A、C位置头部的速度与入水时速度v方向相同;在B、D位置头部的速度与入水时速度v方向相反。
图6-122.答:汽车行驶半周速度方向改变180°。
汽车每行驶10s,速度方向改变30°,速度矢量示意图如图6-13所示。
图6-133.答:如图6-14所示,AB段是曲线运动、BC段是直线运动、CD段是曲线运动。
图6-14第2节质点在平面内的运动1.解:炮弹在水平方向的分速度是v x=800×cos60°=400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y=800×sin60°=692m/s。
如图6-15。
图6-152.解:根据题意,无风时跳伞员着地的速度为v2,风的作用使他获得向东的速度v1,落地速度v为v2、v1的合速度(图略),即:v m s===,速度与竖直方向的夹角为θ,tanθ=0.8,θ6.4/=38.7°3.答:应该偏西一些。
如图6-16所示,因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v1,击中目标的速度v是v1与炮弹射出速度v2的合速度,所以炮弹射出速度v2应该偏西一些。
图6-164. 答:如图6-17所示。
图6-17第3节 抛体运动的规律1. 解:(1)摩托车能越过壕沟。
摩托车做平抛运动,在竖直方向位移为y =1.5m =212gt 经历时间0.55t s ===在水平方向位移x =v t =40×0.55m=22m >20m 所以摩托车能越过壕沟。
一般情况下,摩托车在空中飞行时,总是前轮高于后轮,在着地时,后轮先着地。
(2)摩托车落地时在竖直方向的速度为v y =gt =9.8×0.55m/s=5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x =v =40m/s 摩托车落地时的速度:/40.36/v s m s === 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ, tanθ=vx /v y =405.39=7.422. 解:该车已经超速。
人教版高中物理Ⅱ课后习题答案第五章:曲线运动第1节 曲线运动1. 答:如图6-12所示,在A 、C 位置头部的速度与入水时速度v 方向相同;在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v 方向相反。
图6-122. 答:汽车行驶半周速度方向改变180°。
汽车每行驶10s ,速度方向改变30°,速度矢量示意图如图6-13所示。
图6-133. 答:如图6-14所示,AB 段是曲线运动、BC 段是直线运动、CD 段是曲线运动。
图6-14第2节 质点在平面内的运动1. 解:炮弹在水平方向的分速度是v x =800×cos60°=400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y =800×sin60°=692m/s 。
如图6-15。
图6-152. 解:根据题意,无风时跳伞员着地的速度为v 2,风的作用使他获得向东的速度v 1,落地速度v 为v 2、v 1的合速度(图略),即:v xv v1vBC6.4/v m s ===,速度与竖直方向的夹角为θ,tanθ=0.8,θ=38.7°3. 答:应该偏西一些。
如图6-16所示,因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v 1,击中目标的速度v是v 1与炮弹射出速度v 2的合速度,所以炮弹射出速度v 2应该偏西一些。
图6-164. 答:如图6-17所示。
图6-17第3节 抛体运动的规律1. 解:(1)摩托车能越过壕沟。
摩托车做平抛运动,在竖直方向位移为y =1.5m =212gt经历时间0.55t s ===在水平方向位移x =v t =40×0.55m =22m >20m 所以摩托车能越过壕沟。
一般情况下,摩托车在空中飞行时,总是前轮高于后轮,在着地时,后轮先着地。
(2)摩托车落地时在竖直方向的速度为v y =gt =9.8×0.55m/s =5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x =v =40m/s 摩托车落地时的速度:/40.36/v s m s === 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ, tanθ=vx /v y =405.39=7.422. 解:该车已经超速。
2023人教版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版基础知识题库单选题1、下列说法正确的是()A.物体受到变力作用,一定做曲线运动B.物体受到恒力作用,一定做直线运动C.物体所受的合力方向与速度方向有夹角时,一定做曲线运动D.如果合力方向与速度方向在同一直线上,则物体的速度方向不改变,只是速率发生变化答案:CA.物体受到变力作用时,若合力方向与速度方向共线,则物体做直线运动,A错误;BC.物体受到恒力作用时,若合力方向与速度方向有夹角,则物体做曲线运动,B错误,C正确;D.如果合力方向与速度方向相反,则物体的速度将减为零后反向加速,D错误。
故选C。
2、如图所示,间距为0.3m的平行导轨所在平面与水平面之间的夹角为θ,匀强磁场的磁感应强度方向垂直平行导轨斜面向上,大小随时间变化的规律为B=(2+2t)T。
将一根长为0.3m、质量为0.2kg的导体棒垂直放置在导轨上,导体棒中通有大小为1A、方向从a到b的电流。
t=0和t=2s时刻,导体棒刚好都能处于静止状态。
取g=10m/s2,已知sin37°=0.6,则()A.平行导轨的倾角θ=30°B.导体棒对平行导轨的压力大小为1NC.导体棒与平行导轨间的最大静摩擦力大小为0.3ND.t=1s时,导体棒所受的摩擦力为0答案:DAC.t=0和t=2s时刻,导体棒刚好都能处于静止状态,可知t=0时,导体棒刚好要沿导轨向下运动,t=2s 时,导体棒刚好要沿导轨向上运动,又因为导体棒所受安培力的方向一定沿导轨向上,故根据平衡条件可知,t=0时有mgsinθ=f max+B0ILt=2s时有mgsinθ+f max=B2IL其中B0=2T,B2=(2+2×2)T=6T联立解得f max=0.6N,sinθ=0.6即θ=37°AC错误;B.平行导轨对导体棒的支持力大小为N=mgcos37°=1.6N根据牛顿第三定律可知,导体棒对平行导轨的压力大小为1.6N,B错误;D.t=1s时,导体棒受到的安培力为F=B1IL=(2+2×1)×1×0.3N=1.2N安又mgsinθ=mgsin37°=1.2N可知t=1s时,导体棒受到的安培力与重力沿导轨向下的分力平衡,此时导体棒所受摩擦力为零,D正确。
(名师选题)部编版高中物理必修二第五章抛体运动带答案必练题总结单选题1、竖直边长为L,倾角正切值tanθ=12的直角斜面固定在水平面上,若将某小球a以速度v0从斜面顶端水平抛出,正好落在该斜面的中点上,现将该小球b以2v0的初速度水平抛出,下面说法正确的是()A.小球b的水平位移为2LB.小球a与小球b落在斜面上的时间之比为1∶2C.小球a落在斜面上的速度与水平方向夹角为45°D.小球a与小球b落在接触面上的速度方向平行2、如图所示是排球场的场地示意图,设排球场的总长为L,前场区的长度为L6,网高为h,在排球比赛中,对运动员的弹跳水平要求很高。
如果运动员的弹跳水平不高,运动员的击球点的高度小于某个临界值H,那么无论水平击球的速度多大,排球不是触网就是越界。
设某一次运动员站在前场区和后场区的交界处,正对网前竖直跳起垂直网将排球水平击出,不计空气阻力,关于该种情况下临界值H的大小,下列关系式正确的是()A.H=4948ℎB.H=16(L+ℎ)15LℎC.H=1615ℎD.H=L+ℎLℎ3、一物体在F1、F2、F3三个恒力共同作用下做匀速直线运动,突然撤去F2这个力,则()A.物体立即朝F2的反方向运动B.物体一定改做匀变速曲线运动C .物体有可能沿F 2原方向做匀减速运动D .物体有可能沿F 2反方向做匀减速运动4、一根长为L 的杆OA ,O 端用铰链固定,另一端固定着一个小球A ,靠在一个质量为M ,高为h 的物块上,如图所示,若物块与地面摩擦不计,试求当物块以速度v 向右运动时,小球A 的线速度v A (此时杆与水平方向夹角为θ)为( )A .vLcos 2θℎB .vLsin 2θℎC .vLsinθℎD .vLcosθℎ5、2019年10月28日发生了天王星冲日现象,即太阳、地球、天王星处于同一直线,此时是观察天王星的最佳时间。
已知日地距离为R 0,天王星和地球的公转周期分别为T 和T 0,则天王星与太阳的距离为( ) A .√T 2T 023R 0B .√T 2T 02R 0C .√T 02T 23R 0D .√T 02T 2R 0 6、物体a 在距地面高度为H 处以初速度v 0做平抛运动,距a 的抛出点水平距离为s 且等高的物体b 同时开始无初速度下落,两物体在空中相遇。
曲线运动课时1 曲线运动例题推荐1.关于曲线运动速度的方向,下列说法中正确的是( )A.在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变B.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的,它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直C.曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向D.曲线运动中速度的方向是不断改变的,但速度的大小不变2.物体做曲线运动的条件为( )A.物体运动的初速度不为零B.物体所受的合外力为变力C.物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上3.如图5—1-1所示,物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B,这时它所受的力突然反向。
大小不变。
在此力作用下,物体以后的运动情况中,可能的是( )A.沿曲线Ba运动B.沿曲线Bb运动C.沿曲线Bc运动D.沿曲线由B返回A练习巩固4.关于曲线运动。
下列说法中正确的是( ) A.变速运动—定是曲线运动B.曲线运动—定是变速运动C.速率不变的曲线运动是匀速运动D.曲线运动也可以是速度不变的运动5.图5-1-2所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点).A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,说法正确的是( ) A.为AB的方向B.为BC的方向C.为BD的方向D.为BE的方向6.做曲线运动的物体,在其轨迹上某一点的加速度方向( )A.为通过该点的曲线的切线方向B.与物体在这一点时所受的合外力方向垂直C. 与物体在这一点速度方向一致D.与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零7.一人造地球卫星以恒定的速率绕地球表面做圆周运动时,在转过半周的过程中,有关位移的大小说法正确的是( )A. 位移的大小是圆轨道的直径B.位移的大小是圆轨道的半径C,位移的大小是圆周长的一半D.因为是曲线运动所以位移的大小无法确定8.一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体运动为( )A.继续做直线运动B.一定做曲线运动C.可能做直线运动,也可能做曲线运动D.运动的形式不能确定9.自行车场地赛中,当运动员绕圆形赛道运动一周时,下列说法中正确的是( )A.运动员通过的路程为零B.运动员速度的方向一直没有改变C.由于起点和终点的速度方向没有改变,其运动不是曲线运动D.虽然起点和终点的速度方向没有改变,其运动还是曲线运动10.一个物体以恒定的速率做圆周运动时( ) A.由于速度的大小不变,所以加速度为零B.由于速度的大小不变,所以不受外力作用c.相同时间内速度方向改变的角度相同D.相同时间内速度方向改变的角度不同11,如果物体所受的合外力跟其速度方向____________物体就做直线运动.如果物体所受的合外力跟其速度方向__________________物体就做曲线运动.12.物体做曲线运动时,在某段时间内其位移的大为L,通过的路程为s,必定有L ________(填“大于”、“小于”或“等于”)s.·课时 2 运动的合成和分解例题推荐1.一人游泳渡河以垂直河岸不变的速度(相对水)向对岸游去,河水流动速度恒定.下列说法中正确的是( ) A,河水流动速度对人渡河无任何影响B.游泳渡河的路线与河岸垂直C.由于河水的流动的影响,人到达对岸的时间与静水中不同D.由于河水的流动影响,人到达对岸的位置,向下游方向偏移2,如图5-2-1所示,某船在河中向东匀速直线航行,船上的人正相对于船以0.4m/s的速度匀速地竖直向上升起一面旗帜,当他用20s升旗完毕时,船行驶了9m,那么旗相对于岸的速度大小是多少?3.飞机以恒定的速度俯冲飞行,已知方向与水平面夹角为300,水平分速度的大小为200km/h.求:(1)飞机的飞行速度;(2)飞机在1min内下降的高度练习巩固4.如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动,对其合运动的描述中,正确的是( ) A.合运动一定是曲线运动B.合运动一定是直线运动C.合运动是曲线运动或直线运动D.当两个分运动的速度数值相等时,合运动为直线运动5.一船以恒定的速率渡河,水流速度恒定(小于船速).要使船垂直到达对岸,则( )A.船应垂直河岸航行B.船的航行方向应偏向上游一侧C.船不可能沿直线到达对岸D.河的宽度一定时,船到对岸的时间是任意的6。
第二章电磁感应3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动基础过关练题组一电磁感应现象中的感生电场1.(多选)下列说法中正确的是( )A.感生电场由变化的磁场产生B.恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场C.感生电场的方向同样也可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定D.感生电场的电场线是闭合曲线,其方向一定是沿逆时针方向2.(多选)如图所示,一个闭合线圈静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,而使线圈中产生了感应电动势,下列说法中正确的是( )A.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力B.磁场变化时,会在空间激发一个电场C.从上往下看,当磁场增强时,线圈中有逆时针方向的感应电流D.使电荷定向移动形成电流的力是电场力题组二涡流3.(2019福建长汀一中高二月考)如图所示是冶炼金属的真空冶炼炉的示意图,冶炼炉内装入被冶炼的金属,线圈通入高频交变电流,这时炉内被冶炼的金属就会熔化。
这种冶炼方法速度快、温度容易控制,并能避免杂质混入被冶炼金属中,因此适于冶炼特种金属。
该炉的加热原理是( )A.利用线圈中电流产生的焦耳热B.利用红外线C.利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D.利用交变电流的交变磁场所激发的电磁波4.(2019安徽太和第一中学高二月考)以下属于涡流现象的应用的是( )5.(多选)下列磁场垂直加在金属圆盘上能产生涡流的是( )题组三电磁阻尼和电磁驱动6.(2019江苏常州高二期中)(多选)关于电磁阻尼,下列说法正确的是( )A.当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力总是阻碍导体运动的现象称为电磁阻尼B.磁电式仪表利用电磁阻尼原理使指针迅速停下来,从而便于读数C.电磁阻尼是导体因感应电流受到的安培力对导体做负功的现象,阻碍导体运动D.电磁阻尼现象实质上不是电磁感应现象,但分析时同样遵循楞次定律7.(多选)如图所示为演示电磁驱动的装置,图中①是磁铁,②是电机,当电机带动磁铁旋转时,靠近它们的金属圆盘(图中③)也会绕轴转动起来。
第二章电磁感应专题强化练5 电磁感应中的动力学问题一、选择题1.()如图所示,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,间距为l,其电阻可忽略不计,a、c之间连接一阻值为R的电阻,ef为一垂直于ab和cd的金属杆,它与ab和cd接触良好并可沿轨道无摩擦地滑动,电阻可忽略。
整个装置处在匀强磁场中,磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为B。
当施加外力使杆ef以速度v向右匀速运动时,杆ef所受的安培力为( )A.B 2l2vRB.BlvRC.B2lvRD.Bl2vR2.(2020辽宁盘锦高二上期末,)如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R。
金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。
现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是( )A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小3.(2020四川广安中学高二上月考,)如图,足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0°<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。
金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的有效电阻为R,当通过ab棒某一横截面的电荷量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中( )A.运动的平均速度大小为12vB.下滑的位移大小为qRBLC.产生的焦耳热为qBLvD.受到的最大安培力大小为B 2L2vRsin θ4.(2020河北张家口高三上摸底,)如图所示,在光滑水平面上有宽度为d的匀强磁场区域,边界线MN、PQ平行,磁场方向垂直平面向下,磁感应强度大小为B。
边长为L(L<d)的正方形金属线框,电阻为R,质量为m,在水平向右的恒力F作用下,从距离MN为d2处由静止开始运动,线框右边到MN时的速度与到PQ时的速度大小相等,运动过程中线框右边始终与MN平行,则下列说法正确的是( )A.线框在进磁场和出磁场的过程中,通过线框横截面的电荷量不相等B.线框的右边刚进入磁场时所受安培力的大小为B 2L2R√FdmC.线框进入磁场过程中一直做加速运动D.线框右边从MN运动到PQ的过程中,线框中产生的焦耳热小于Fd5.()(多选)如图所示,质量为m=0.04 kg、边长l=0.4 m 的正方形导体线框abcd放置在一光滑绝缘斜面上,线框用一平行于斜面的细线系于O点,斜面倾角为θ=30°。
第五章第三节
基础夯实
1.“在探究平抛物体的运动规律”实验的装置如图所示,在实验前应( )
A.将斜槽的末端切线调成水平
B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点
D.测出平抛小球的质量
答案:AB
解析:根据平抛运动的特点及实验要求知A、B正确。
2.(1)在做“研究平抛运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________。
A.游标卡尺B.秒表
C.坐标纸D.天平
E.弹簧测力计F.重垂线
(2)实验中,下列说法正确的是( )
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
D.斜槽轨道末端可以不水平
答案:(1)C、F (2)A、C
解析:(1)实验中需要在坐标纸上记录小球的位置,描绘小球的运动轨迹,需要利用重垂线确定坐标轴的y 轴。
故C、F是需要的。
(2)使小球从斜槽上同一位置滑下,才能保证每次的轨迹相同,A正确。
斜槽没必要必须光滑,只要能使小球滑出的初速度相同即可,B错误。
实验中记录的点越多,轨迹越精确,C正确。
斜槽末端必须水平,才能保证小球离开斜槽后做平抛运动,D错误。
3.(潍坊市2018-2019学年高一下学期期中)三个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置。
用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明_______________________。
(2)乙同学采用如图乙所示的装置。
两个相同的弧形轨道M 、N 分别用于发射小铁球P 、Q ,其中N 的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C 、D ;调节电磁铁C 、D 的高度使AC =BD ,从而保证小铁球P 、Q 在轨道末端的水平初速度v 0相等。
现将小铁球P 、Q 分别吸在电磁铁C 、D 上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v 0同时分别从轨道M 、N 的末端射出。
实验可观察到的现象应是________。
仅仅改变弧形轨道M 的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明____________________________。
(3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小方格的边长为L =1.25cm ,则由图可求得拍摄时每________________s 曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为________________m/s 。
(g =9.8m/s 2
)
答案:(1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 (2)P 球击中Q 球 平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 (3)3.57×10-2
0.7
解析:甲图是通过实验来验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动。
结论是:平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。
乙图是通过实验来验证平抛运动的小球在水平方向上做匀速直线运动。
现象为:P 球击中Q 球。
结论是:平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。
丙图是对平抛运动的图象进行分析处理的考查,且设置了一个陷阱:左上角不是平抛运动的起点。
由竖直方向的位移之比为1∶2∶3,可判断左上角的那点并不是抛出点,所以在求解时,不能用2L =v 0t 和L =12gt 2
直
接得出答案。
因为小球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。
所以Δy =gT 2
,即L =gT 2,T =
L g
=3.57×10-2s 又因为2L =v 0T ,解得v 0=2gL ,代入L 、g 的值得v 0=0.7m/s 。
4.如图甲所示是研究平抛运动的实验装置简图,图乙是实验后白纸上的轨迹图。
(1)说明图中的两条坐标轴是如何作出的。
(2)说明判断槽口的切线是否水平的方法。
(3)实验过程中需要经多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹,进行这一步骤时应注意什么?
解析:(1)利用拴在槽口处的重垂线画出y 轴,x 轴与y 轴垂直,原点为小球在槽口末端时球心在白纸上的投影点。
(2)将小球放在槽口的水平部分,小球既不向里滚动,也不向外滚动,说明槽口的末端是水平的。
(3)应注意每次小球都从轨道上同一位置由静止释放。
能力提升
1.如图所示,是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。
小球A 由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌边缘时,小球B 也同时下落,闪光频率为10Hz 的闪光器拍摄的照片中B 球有四个像,像间距离已在图中标出,两球恰在位置4相碰。
则A 球从离开桌面到和B 球碰撞时经过的时间为________s ,A 球离开桌面的速度为________m/s 。
(g =10m/s 2
)。
答案:0.3 1
解析:∵h =12
gt 2
,∴t =
2h g =0.3s ,v 0=x
t
=1m/s. 2.(揭阳一中2018-2019学年高一下学期期中)在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置。
先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。
将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A ;将木板向远离槽口平移距离x ,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B ;又将木板再向远离槽口平移距离x ,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C 。
若测得木板每次移动距离x =10.00cm ,A 、B 间距离y 1=5.02cm ,B 、C 间距离y 2=14.82cm 。
请回答以下问题(g =9.8m/s 2
)
①根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v 0=________。
(用题中所给字母表示)。
②小球初速度的值为v 0=________m/s 。
答案:①x
g
y 2-y 1
②1.00 解析:由于每次移动距离x =10.00cm ,所以小球从打A 点到打B 点与从打B 点到打C 点的时间相同,设此时间为t 。
由于y 2-y 1=gt 2
,且y 1=5.02cm ,y 2=14.82cm ,g =9.8m/s 2
,所以t =y 2-y 1
g
=0.1s ,故小球初速度v 0=x
t
=x
g
y 1-y 1
=1.00m/s 。
3.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________。
每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛____________________________。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O 为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s 。
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L =5cm ,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为_________________m/s ;B 点的竖直分速度为_________________m/s 。
答案:(1)水平,初速度相同 (2)1.6m/s (3)1.5m/s 2m/s
解析:(2)方法一:取点(19.6,32.0)分析可得: 0.196=12×9.8×t 2
1 0.32=v 0t 1
解得:v 0=1.6m/s 。
方法二:取点(44.1,48.0)分析可得: 0.441=12×9.8×t 2
2 0.48=v 0t 2
解得:v 0=1.6m/s 。
(3)由图可知,物体上A→B 和由B→C 所用的时间相等,且有: Δy =gT 2
x =v 0T 解得:v 0=1.5m/s v By =
y AC
2T
=2m/s 。
4.如图所示为喷出细水流的数码相片,照片中刻度尺的最小刻度为毫米,细水流是水平喷出的,试根据该照片研究:
(1)已知水流做平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,找出研究其竖直分运动的方法,并证明竖直分运动是自由落体运动;
(2)若g =10m/s 2
,试求水流喷出的速度。
答案:(1)见解析 (2)0.447m/s
解析:(1)根据水平方向是匀速运动,可以按水平方向距离都等于2cm 选取几个点,发现这几个点恰好落在坐标纸的交点上,如(2,1)、(4,4)、(6,9)等,可见在相等的时间间隔内,竖直方向的位移之比恰好等于1 ∶3 ∶5,从而证明了平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。
(2)观察发现,水流在水平方向的位移是0.04m 时,竖直方向的位移也是0.04m ,根据h =12gt 2
,得t =
2h
g
=2×0.0410s =0.0894s ,则水流喷出的速度v 0=x t =0.04
0.0894
m/s =0.447m/s 。