【題目】圖甲所示為“探究加速度與物體所受合力的關(guān)系”的實驗裝置。圖中A為小車,連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B,它們均置于一端帶有定滑輪的足夠長的木板上,P為鉤碼,C為彈簧測力計,繩與滑輪間的摩擦可以忽略。
(1)實驗時一定要進(jìn)行的操作是_____(填選項前的字母)。
A.一端帶有定滑輪的長木板必須保持水平
B.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的示數(shù)
C.改變P的質(zhì)量,打出幾條紙帶
D.為減小誤差,實驗中一定要保證P的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
(2)按圖甲裝置(長木板水平放置)完成實驗,以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo),以加速度a為縱坐標(biāo),圖乙中畫出的a﹣﹣F圖象可能正確的是_____(填選項字母).若測出的a﹣F圖象的斜率為k,則小車的質(zhì)量為_____。
【答案】 BC A
【解析】(1)A:該實驗要平衡摩擦力,一端帶有定滑輪的長木板要傾斜。故A項錯誤。
B:為提高打點的個數(shù),小車靠近打點計時器,打點計時器的使用要先接通電源后釋放小車。故B項正確。
C:改變P的質(zhì)量,打出幾條紙帶,得到不同拉力作用下的加速度,故C項正確。
D:由于該實驗的連接方式,小車是在繩的拉力下加速運動,此拉力可由測力計示數(shù)獲得,不需要用重物的重力來代替,則不要求重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量。故D項錯誤。
綜上答案為BC。
(2)若沒有平衡摩擦力,則當(dāng)F≠0時,a=0;也就是說當(dāng)繩子上有拉力時小車的加速度還為0;且實驗中物體的加速度與合外力成正比,圖線應(yīng)為直線。所以的a﹣F圖象可能正確的是圖線A。
據(jù)牛頓第二定律,解得: ,對比圖象可得: ,則小車質(zhì)量。
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【題目】如圖所示,半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道最低點與水平傳送帶平滑連接,傳送帶皮帶輪的半徑r=0.2m,轉(zhuǎn)速為,可視為質(zhì)點的物塊從軌道頂端由靜止下滑,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為=0.2。已知物塊的質(zhì)量m=lkg,兩皮帶輪間的距離L=24m,傳送帶不打滑,重力加速度。求:
(1)傳送帶的速度;
(2)物塊滑到圓弧軌道底端時所受到軌道作用力的大;
(3)物塊在水平傳送帶上的運動時間。
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【題目】實驗宣中常用粒子加速器來獲得高速粒子,某兩級串列加速器外形設(shè)計酷似“U"型,其結(jié)構(gòu)如圖所示,其中ab、cd為底面為正方形的長方體加速管,加速管長為L,底面邊長為且兩加速管底面在同一平面內(nèi)。兩加速管中心軸線間的距離為,加速管內(nèi)有和軸線平行的勻強(qiáng)電場。端面b、d的下方區(qū)域存在垂直兩加管軸線平面的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度大小為B。現(xiàn)將速度很小的一價帶負(fù)電粒子均勻地從a端面輸入,在ab管中被加速后,垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,到達(dá)d處時,可被設(shè)在d處的特殊裝置將其電子剝離(粒子速度不變,特殊裝置大小可忽略),成為三價正粒子,沿軸線進(jìn)入的粒子恰能沿兩加速管軸線加速,已知b、d兩端電勢相等,a、c兩端電勢相等, 元電荷為e,該粒子質(zhì)量為m,不計粒子重力及粒子間相互作用力。
(1)試求a、b兩端面之間的電勢差;
(2)僅改變加速管電壓,則粒子在加速器中經(jīng)歷的最短時間是多少;
(3)實際工作時,磁場可能會與設(shè)計值B有一定偏差,而會以至間的某一確定值工作,若要求至少有90%的粒子能成功加速,試求偏差的最大值 。
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【題目】如圖所示,△ABC為一直角三棱鏡的截面,其頂角∠BAC=30°,AB邊的長度為L,P為垂直于直線BCD的光屏,P屏到C的距離為L.一寬度也為L的平行單色光束垂直射向AB面,在屏上形成一條寬度等于AB的光帶,已知光速為c,求:
(1)棱鏡的折射率;
(2)入射的光線照射到玻璃磚沿BC邊到射到屏上P點所用的時間。
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【題目】如圖所示的電路中,電源電動勢E=8V,內(nèi)阻r=2Ω,電阻R2=6Ω,電容為1μF的平行板電容器水平放置且下極板接地。當(dāng)滑動變阻器R1的滑片處于b端時,有一帶電油滴位于板間正中央P點且恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是( 。
A. 此時P點電勢為6V
B. 電容器上極板所帶電荷量為6×10﹣6C
C. 若僅將電容器上極板緩慢上移少許,則P點電勢不變
D. 若僅將滑片P從b端向a端緩慢移動少許,則油滴將向下移動
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【題目】如圖所示,容器A和汽缸B都能導(dǎo)熱,均處于27℃的環(huán)境中,汽缸B上方與大氣連通,大氣壓強(qiáng)為P0=1.0×105Pa.開始時閥門K關(guān)閉。A內(nèi)為真空,其容積VA=1.2L,B內(nèi)活塞橫截面積S=100cm2、質(zhì)量m=1kg,活塞下方充有理想氣體,其體積Vs=4.8L.活塞上方恰與汽缸上部接觸但沒有彈力。A與B間連通細(xì)管體積不計,打開閥門K后使活塞緩慢下移。不計摩擦,g取10m/s2。
①求穩(wěn)定后活塞的位置及活塞下移過程中汽缸B內(nèi)氣體對活塞做的功。
②穩(wěn)定后將閥門K再次關(guān)閉,然后把整個裝置放置于207℃的恒溫槽中。求活塞穩(wěn)定后汽缸B內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。
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【題目】如圖甲所示,質(zhì)量m=1kg、初速度v0=6 m/s的物塊受水平向左的恒力F作用,在粗糙的水平地面上從O點開始向右運動,O點為坐標(biāo)原點,整個運動過程中物塊速率的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,g=10m/s2,下列說法中正確的是
A. t=2s時物塊速度為零 B. t=3s時物塊回到O點
C. 恒力F大小為2N D. 物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1
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【題目】一U形玻璃管豎直放置,左端開口,右端封閉,左端上部有一光滑的輕活塞。初始時,管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示。用力向下緩慢推活塞,直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止。求此時右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同;在活塞向下移動的過程中,沒有發(fā)生氣體泄漏;大氣壓強(qiáng)p0=75.0 cmHg。環(huán)境溫度不變。
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【題目】如圖所示,在xOy平面的y軸左側(cè)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,y軸右側(cè)區(qū)域I內(nèi)存在垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,區(qū)域II內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,區(qū)域I、區(qū)域II的寬度均為,高度分別為EF=2L,和DE= ,質(zhì)量也為m、電荷量為q的帶正電的粒子從坐標(biāo)為(-2L,-2L)的A點以速度,沿x軸正方向射出,恰好經(jīng)過坐標(biāo)為(0,-L)的C點射入?yún)^(qū)域I,粒子重力忽略不計,求:
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E;
(2)要使粒子從區(qū)域II的右邊界DE離開磁場,可在區(qū)域II內(nèi)加垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,試確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小范圍;
(3)若粒子恰能從II區(qū)右邊界DE間離x軸最遠(yuǎn)的點射出,求粒子在磁場中運動的時間。
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