1、1小综合练(三)一、单项选择题1.如图 1 所示，一质量为 0.5 kg 的一块橡皮泥自距小车上表面 1.25 m 高处由静止下落，恰好落入质量为 2 kg、速度为 2.5 m/s 沿光滑水平地面运动的小车上，并与小车一起沿水平地面运动，取 g10 m/s 2，不计空气阻力，下列说法正确的是( )图 1A橡皮泥下落的时间为 0.3 sB橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为 3.5 m/sC橡皮泥落入小车的过程中，橡皮泥与小车组成的系统动量守恒D整个过程中，橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为 7.5 J答案 D解析 橡皮泥做自由落体运动，故 t s0.5 s，A 错误；橡皮泥落在小2h
2、g 21.2510车上时，水平方向上的速度为零，两者在水平方向上动量守恒，在竖直方向上动量不守恒，以小车原来的运动方向为正方向，根据动量守恒定律可得 Mv0( M m)v，解得 v Mv0M mm/s2 m/s，B、C 错误；橡皮泥刚落到小车上时有： v122 gh，整个过程中系统22.52.5损失的机械能为 Ek Mv02 mv12 (M m)v27.5 J，D 正确12 12 122(2018海安中学开学考)电动势为 E、内阻为 r 的电源与定值电阻 R1、 R2及滑动变阻器2R 连接成如图 2 所示的电路当滑动变阻器的触头由中点滑向 b 端时，下列说法正确的是( )图 2A电压表和电流表
3、读数都减小B电压表和电流表读数都增大C电压表读数增大，电流表读数减小D电压表读数减小，电流表读数增大答案 B二、多项选择题3(2018如东调研)研究表明，地球自转周期在逐渐改变，3 亿年前地球自转的周期约为22 小时假设这种趋势会持续下去，且地球的质量、半径都不变，则经过若干亿年后( )A近地卫星的向心加速度比现在大B近地卫星的运行周期与现在相等C同步卫星的向心加速度比现在小D同步卫星的运行速度比现在大答案 BC解析 对近地卫星，据 F G ma 近 知， 向心加速度 a 近 ，地球的质量和半径都不变，MmR2 GMR2故向心加速度大小不变，故 A 错误； 据 F G m 知，近地卫星的运行周
4、期 TMmR2 4 2RT2，因质量不变，转动半径不变，故周期不变，故 B 正确；万有引力提供同步卫星做4 2R3GM圆周运动的向心力，有 F G m m ma 同 ，则 r ， v ， a 同 ，由Mmr2 4 2rT2 v2r 3GMT24 2 GMr GMr2于地球自转周期变慢，故同步卫星的轨道半径 r 变大，则同步卫星的向心加速度和运行速度都变小，故 C 正确，D 错误三、实验题4(2018徐州市模拟)某学习小组用如图 3 甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，电火花计时器的电源为 50 Hz 的交流电他们将细线穿过定滑轮后分别与两个质量不等的重物A、 B 相连，重物 B 的下边再连接一
5、条纸带将重物由静止释放后， A 下降， B 上升，与重物B 相连的纸带就记录下它们的运动情况3图 3(1)关于这个实验，下列说法正确的是_A电火花计时器所用电源的电压是 220 VB电火花计时器两限位孔的连线应竖直C重物 B 的初始位置离电火花计时器远一些较好D在释放两个重物的同时接通电火花计时器的电源(2)如图乙所示为该小组在实验中得到的一条纸带，他们确定一合适的点为 O 点，每隔一个计时点取一个计数点，标为 1、2、6.用刻度尺量出各计数点到 O 点的距离，记录在纸带上则打计数点“1”时，重物 B 的速度大小 v1_m/s.(结果保留两位有效数字)(3)该小组想研究在计数点“1” 、 “5
6、之间系统的机械能是否守恒他们测出了打计数点“1”、 “5”时重物 B 的速度大小 v1、 v5和这两点之间的距离 h，还需测量出_(请写出待测物理量及字母)，重力加速度 g 已知在误差允许的范围内，若等式_成立，就可说明本次实验中系统机械能守恒(4)该小组改变重物 A、 B 的质量，多次重复以上实验发现，系统减少的重力势能 Ep总是略大于增加的动能 Ek，且 A、 B 的质量相差越大， Ep Ek就越大你认为出现这种现象的原因可能是_答案 (1)AB (2)0.60 (3)重物 A、 B 的质量 mA、 mB ( mA mB)gh (mA mB)(v52 v12) 12(4)系统减少的重力势
7、能有一部分会转化为定滑轮转动的动能解析 (1)电火花计时器所用电源的电压是 220 V，故 A 正确；电火花计时器两限位孔的连线应竖直，故 B 正确；重物 B 的初始位置离电火花计时器近一些较好，故 C 错误；先接通电火花计时器的电源，再释放两个重物，故 D 错误(2)根据匀变速直线运动的特点有： v1 m/s0.60 m/sx022T 0.04840.02(3)系统减小的重力势能转化为系统增加的动能，即有：( mA mB)gh (mA mB)( v52 v12)；124故测出了打计数点“1” 、 “5”时重物 B 的速度大小 v1、 v5和这两点之间的距离 h，还需要测量重物 A、 B 的质
8、量 mA、 mB；重力加速度 g 已知在误差允许的范围内，若等式：( mA mB)gh (mA mB)( v52 v12)成立，12就可说明本次实验中系统机械能守恒(4)系统减少的重力势能有一部分会转化为定滑轮转动的动能四、计算题5.如图 4 所示，在 xOy 坐标系内存在一个以( a,0)为圆心、半径为 a 的圆形磁场区域，方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为 B；另在 y 轴右侧有一方向向左的匀强电场，电场强度大小为 E，分布于 y a 的范围内 O 点为质子源，其出射质子的速度大小相等、方向各异，但质子的运动轨迹均在纸面内已知质子在磁场中的偏转半径也为 a，设质子的质量为 m、电荷量为 e
9、重力及阻力忽略不计求：图 4(1)出射速度沿 x 轴正方向的质子，到达 y 轴所用的时间；(2)出射速度与 x 轴正方向成 30角(如图中所示)的质子，到达 y 轴时的位置；(3)质子到达 y 轴的位置坐标的范围；答案 见解析解析 (1)质子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力得： evB ，即： vmv2a.Beam出射速度沿 x 轴正方向的质子，经 圆弧后以速度 v 垂直于电场方向进入电场，在磁场中运14动的时间为： t1 .T4 a2v m2eB质子进入电场后做类平抛运动，沿电场方向运动 a 后到达 y 轴，由匀变速直线运动规律有：a ，eEt222m即： t2 .2maeE
10、5故所求时间为： t t1 t2 . m2eB 2maeE(2)质子转过 120角后离开磁场，再沿直线到达图中 P 点，最后垂直电场方向进入电场，做类平抛运动，并到达 y 轴，运动轨迹如图所示由几何关系可得 P 点距 y 轴的距离为： x1 a asin 301.5 a.设在电场中运动的时间为 t3，由匀变速直线运动规律有： x1 ，即 t3 ，eEt322m 3maeE质子在 y 轴方向做匀速直线运动，到达 y 轴时有： y1 vt3 Ba ，3eamE所以质子在 y 轴上的位置为： y a y1 a Ba .3eamE(3)若质子在 y 轴上运动最远，应是质子在磁场中沿右边界向上直行，垂直进入电场中做类平抛运动，此时 x2 a，质子在电场中沿 y 轴方向运动的距离为： y22 Ba ，eamE质子离坐标原点的距离为： ym a y2 a2 Ba ，eamE由几何关系可证得，此题中凡进入磁场中的粒子，从磁场穿出时速度方向均与 y 轴平行，且只 有 进 入 电 场 中 的 粒 子 才 能 打 到 y 轴 上 ， 因 此 质 子 到 达 y 轴 的 位 置 坐 标 的 范 围 应 是(a， a 2Ba )eamE
