【題目】如圖1所示為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置,數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對應(yīng)關(guān)系圖.鉤碼的質(zhì)量為m1,小車和砝碼的質(zhì)量為m2,重力加速度為g.
(1)下列說法正確的是____.
A.每次在小車上加減砝碼時,應(yīng)重新平衡摩擦力
B.實驗時若用打點計時器應(yīng)先釋放小車后接通電源
C.本實驗m2應(yīng)遠小于m1
D.在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時,應(yīng)作a﹣1/m2圖象
(2)實驗時,某同學由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,測得F=m1g,作出a﹣F圖象,他可能作出圖2中______(選填“甲”、“乙”、“丙”)圖線.此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是______.
A.小車與軌道之間存在摩擦 B.導軌保持了水平狀態(tài)
C.鉤碼的質(zhì)量太大 D.所用小車的質(zhì)量太大
(3)實驗時,某同學遺漏了平衡摩擦力這一步驟,若軌道水平,他測量得到的1/m2﹣a圖象,如圖3.設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,則小車與木板間的動摩擦因數(shù)μ=______,鉤碼的質(zhì)量______.
【答案】 D 丙 C b/(gk) 1/(gk)
【解析】(1)A、每次改變小車的質(zhì)量時,小車的重力沿斜面向下的分量等于小車所受的滑動摩擦力,即mgsinθ=μmgcosθ,故不需要重新平衡摩擦力,故A錯誤;
B、實驗時,應(yīng)先接通電源待打點穩(wěn)定后再釋放小車,這樣可以充分利用紙帶,故B錯誤;
C、只有當鉤碼的質(zhì)量m1應(yīng)遠小于小車和砝碼的質(zhì)量m2時,可以近似認為小車受到的拉力等于鉤碼的重力,故C錯誤;
D、由牛頓第二定律,得,則a與成正比,在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時,應(yīng)作圖象,故D正確;
故選D;
(2) 實驗時沒有平衡摩擦力,a-F圖象在F軸上有截距,由圖2所示圖象可知,圖象應(yīng)該是丙,此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是鉤碼的質(zhì)量太大,不滿足鉤碼的質(zhì)量m1應(yīng)遠小于小車和砝碼的質(zhì)量m2;
(3) 由牛頓第二定律可得,化為,則有, ,解得鉤碼的質(zhì)量,小車與木板間的動摩擦因數(shù);
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【題目】如圖所示,帶正電的粒子以一定的速度v沿兩板的中線進入水平放置的平行金屬板內(nèi),恰好沿下板的邊緣飛出,已知板長為L,板間距為d,板間電壓為U,帶電粒子的電荷量為q,粒子通過平行金屬板的時間為t,則( )(不計粒子的重力)
A. 在前時間內(nèi),電場力對粒子做的功為
B. 在后時間內(nèi),電場力對粒子做的功為
C. 在粒子下落前和后的過程中.電場力做功之比為1:2
D. 在粒子下落前和后的過程中.電場力做功之比為1:1
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【題目】在科學研究中,可以通過施加適當?shù)碾妶龊痛艌鰜韺崿F(xiàn)對帶電粒子運動的控制。如圖所示,某時刻在xOy平面內(nèi)的第Ⅱ、Ⅲ象限中施加沿y軸負方向、電場強度為E的勻強電場,在第Ⅰ、Ⅳ象限中施加垂直于xOy坐標平面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子從M點以速度v0沿垂直于y軸方向射入該勻強電場中,粒子僅在電場力作用下運動到坐標原點O且沿OP方向進入第Ⅳ象限。在粒子到達坐標原點O時撤去勻強電場(不計撤去電場對磁場及帶電粒子運動的影響),粒子經(jīng)過原點O進入勻強磁場中,并僅在磁場力作用下,運動一段時間從y軸上的N點射出磁場。已知OP與x軸正方向夾角α=60°,帶電粒子所受重力及空氣阻力均可忽略不計,求:
(1)M、O兩點間的電勢差U;
(2)坐標原點O與N點之間的距離d;
(3)粒子從M點運動到N點的總時間t。
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【題目】如圖所示,直角坐標系中的第Ⅰ象限中存在沿y軸負方向的勻強電場,在第Ⅱ象限中存在垂直紙面向外的勻強磁場.一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,在-x軸上的點a以速率v0,方向和-x軸方向成60°射入磁場,然后經(jīng)過y軸上的b點垂直于y軸方向進入電場,并經(jīng)過x軸上x=2L處的c點時速度大小為 v0.不計粒子重力.求
(1)磁感應(yīng)強度B的大小
(2)電場強度E的大。
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【題目】如圖所示,離子源A產(chǎn)生的初速度為零、帶電荷量為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U1的加速電場加速后進入一電容器中,電容器兩極板之間的距離為d,電容器中存在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場和勻強電場。正離子能沿直線穿過電容器,垂直于邊界MN進入磁感應(yīng)強度大小也為B的扇形勻強磁場中,∠MNQ=90°。(不計離子的重力)求:
(1)求質(zhì)量為m的離子進入電容器時,電容器兩極板間的電壓U2;
(2)求質(zhì)量為m的離子在磁場中做圓周運動的半徑;
(3)若質(zhì)量為4m的離子垂直打在NQ的中點S1處,質(zhì)量為16m的離子打在S2處。求S1和S2之間的距離以及能打在NQ上正離子的質(zhì)量范圍。
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【題目】如圖所示為一皮帶傳動裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點,左側(cè)是一輪軸,大輪半徑為4r,小輪半徑為2r,b點在小輪上,到小輪中心距離為r,c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上,若在傳動過程中,皮帶不打滑,則( )
A.a點與c點線速度大小相等
B.a點與d點角速度大小相等
C.a點與b點向心加速度大小相等
D.四點中,向心加速度最大的是b點
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【題目】如圖所受向心力演示儀,在探究向心力公式的實驗中,為了探究物體質(zhì)量、圓周運動的半徑、角速度與向心力的關(guān)系,運用的物理科學方法是_________法;現(xiàn)將小球分別放在兩邊的槽內(nèi),為探究小球受到的向心力大小與圓周運動的半徑的關(guān)系,做法正確的是:在小球運動的角速度_________(選填“相等”或“不相等”)的情況下,用質(zhì)量________(選填“相同”或“不相同”)的鋼球做實驗。
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【題目】為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系,一同學設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置.其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量.(滑輪質(zhì)量不計)
(1)實驗時,一定要進行的操作是_____.(多選)
A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量.
B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力.
C.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄彈簧測力計示數(shù).
D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶.
E.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M
(2)該同學在實驗中得到如圖2所示的一條紙帶(兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出),已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為_____m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(3)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標,加速度為縱坐標,畫出的a﹣F圖象是一條直線,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為_____.
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【題目】某同學在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中,記錄小車運動情況的一條紙帶如圖甲所示.圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點,相鄰的計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s
(1)試計算B、C、D各點的瞬時速度:vB= m/s,vC= m/s,vD= m/s.
(2)在圖乙所示的坐標系中,作出小車的vt圖象,并根據(jù)圖象求出小車的加速度a= m/s2.
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