一质量为m的烟花弹获得动能E后,从地面竖直升空,当烟花弹上升

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更新 2022-09-04
科目物理
题型解答题
难度中等
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一质量为m的烟花弹获得动能E后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E,且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短,重力加速度大小为g,不计空气阻力和火药的质量,求

（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间.

（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度.

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（1）用一个摆长为 $80.0 cm$ 的单摆做实验，要求摆动的最大角度小于 $5 °$ ，则开始时摆球拉离平衡位置的距离应不超过　　 $cm$ （保留1位小数）。（提示：单摆被拉开小角度的情况下，所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程。 $)$ 某同学想设计一个新单摆，要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等。新单摆的摆长应该取为　　 $cm$ 。

（2）直角棱镜的折射率 $n = 1.5$ ，其横截面如图所示，图中 $∠ C = 90 °$ ， $∠ A = 30 °$ ．截面内一细束与 $BC$ 边平行的光线，从棱镜 $AB$ 边上的 $D$ 点射入，经折射后射到 $BC$ 边上。

$(i)$ 光线在 $BC$ 边上是否会发生全反射？说明理由；

$(ii)$ 不考虑多次反射，求从 $AC$ 边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。

题型：未知
难度：未知

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（1）下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有　　，不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有　　。（填正确答案标号）

A．	$A$ ．汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热
B．	$B$ ．冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低
C．	$C$ ．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响
D．	$D$ ．冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内

（2）潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简化为截面积为 $S$ 、高度为 $h$ 、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为 $H$ 的水下，如图所示。已知水的密度为 $ρ$ ，重力加速度大小为 $g$ ，大气压强为 $p_{0}$ ， $H > > h$ ，忽略温度的变化和水密度随深度的变化。

$(i)$ 求进入圆筒内水的高度 $l$ ；

$(ii)$ 保持 $H$ 不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为 $p_{0}$ 时的体积。

题型：未知
难度：未知

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一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球 $A$ 和 $B$ ，如图所示。一实验小组用此装置测量小球 $B$ 运动的加速度。令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球 $B$ 释放时的高度 $h_{0} = 0.590 m$ ，下降一段距离后的高度 $h = 0.100 m$ ；由 $h_{0}$ 下降至 $h$ 所用的时间 $T = 0.730 s$ 。由此求得小球 $B$ 加速度的大小为 $a =$ 　　 $m / s^{2}$ （保留3位有效数字）。从实验室提供的数据得知，小球 $A$ 、 $B$ 的质量分别为 $100.0 g$ 和 $150.0 g$ ，当地重力加速度大小为 $g = 9.80 m / s^{2}$ ．根据牛顿第二定律计算可得小球 $B$ 加速度的大小为 $a' =$ 　　 $m / s^{2}$ （保留3位有效数字）。可以看出， $a'$ 与 $a$ 有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：　　。

题型：未知
难度：未知

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某游乐园入口旁有一喷泉, 喷出的水柱将一质量为 $M$ 的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为 $S$ 的喷口持续以速度 v0 竖直向上喷出; 玩具底部为平板（面积略大于 $S$ ); 水柱冲击到玩具底板后, 在竖直方向水的速度变为零, 在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为 $ρ$ , 重力加速度大小为 $g 。$ 求

(i) 喷泉单位时间内喷出的水的质量;

（ii）玩具在空中悬停时, 其底面相对于喷口的高度。

题型：未知
难度：未知

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[物理——选修 3-3]

在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强, 两压强差 $Δ p$ 与气泡半径

$r$ 之间的关系为 $Δ p = \frac{2 σ}{r}$ , 其中 $σ = 0.070 N / m$ 。现让水下 $10 m$ 处一半径为 $0.50 cm$ 的气泡缓慢上升,已知大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ , 水的密度 $ρ = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ , 重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(i) 求在水下 $10 m$ 处气泡内外的压强差;

（ii）忽略水温随水深的变化, 在气泡上升到十分接近水面时, 求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。

题型：未知
难度：未知

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