【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系,甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中 M為小 車的質(zhì)量,m0為沙和沙桶的總質(zhì)量。一輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪和動(dòng)滑輪一端連接沙桶,另一端連接 拉力傳感器,拉力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。實(shí)驗(yàn)過程中,每次在釋放小車前,先讀出拉力傳感器的示數(shù)并記為F。
(1)實(shí)驗(yàn)過程中,下列操作正確的是_____。
A.調(diào)整長木板左端的定滑輪,使得細(xì)線與長木板平行
B.在不掛沙桶的前提下,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(diǎn)計(jì)時(shí)器,先釋放小車,再接通電源
D.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中要保證沙和沙桶的總質(zhì)量m0遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 M
(2)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí) 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)甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù) F為橫坐標(biāo),加速度 a為縱坐標(biāo),畫出的 a-F圖象是一條直線,圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ,求得圖線的斜率為 k,則小車的質(zhì)量為_____。
A.2tanθ B. C. D.
(4)乙同學(xué)也利用此裝置探究合外力一定時(shí),物體的加速度和質(zhì)量的關(guān)系。他保持沙和沙桶的總質(zhì)量不變,改變放在小車中砝碼的質(zhì)量m,測出對(duì)應(yīng)的加速度a,假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響。他沒有測量小車的質(zhì)量 M,而是以為縱坐標(biāo),m 為橫坐標(biāo),畫出圖像,從理論上分析,下列圖像正確的是_____。
A.B.C.D.
【答案】AB D B
【解析】
考查實(shí)驗(yàn)“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”。
(1)[1].A.調(diào)整長木板左端的定滑輪,使得細(xì)線與長木板平行,使繩的拉力沿著小車運(yùn)動(dòng)方向,減小誤差,A正確;
B.在不掛沙桶的前提下,將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力,減小由摩擦力產(chǎn)生的誤差,B正確;
C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車,C錯(cuò)誤;
D.只有實(shí)驗(yàn)認(rèn)為繩的拉力等于沙和沙桶的總重力時(shí),才需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量m0遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M,本實(shí)驗(yàn)采用力傳感器直接測量繩的拉力,不需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量m0遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M,D錯(cuò)誤。
故選AB。
(2)[2].設(shè)圖中x1=1.10cm,x2=3.09cm,x3=5.12cm,x4=7.10cm,x5=9.13cm,x6=11.09cm,由逐差法可得:
(3)[3].由牛頓第二定律可知:
解得:,a-F圖像的斜率為,所以,不知道橫縱坐標(biāo)的標(biāo)度是否相同,不能確定斜率k與是否相同,所以B錯(cuò)誤,故選D。
(4)[4].以沙和沙桶的總重力m0g為繩的拉力F,則:
解得
只有B選項(xiàng)符合上式,故選B。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】足夠長的光滑細(xì)桿豎直固定在地面上,輕彈簧及小球A、B均套在細(xì)桿上,彈簧下端固定在地面上,上端和質(zhì)量為m1=50g的小球A相連,質(zhì)量為m2=30g的小球B放置在小球A上,此時(shí)A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧的壓縮量x0=0.16m,如圖所示。從t=0時(shí)開始,對(duì)小球B施加豎直向上的外力,使小球B始終沿桿向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間后A、B兩球分離;再經(jīng)過同樣長的時(shí)間,B球距其出發(fā)點(diǎn)的距離恰好也為x0。彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)彈簧的勁度系數(shù)k;
(2)整個(gè)過程中小球B加速度a的大小及外力F的最大值。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在平面直角坐標(biāo)系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場,經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ=60°角射入磁場,最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場,如圖所示。不計(jì)粒子重力,求
(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢差UMN ;
(2)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;
(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,正方形金屬線圈abcd位于豎直平面內(nèi),其質(zhì)量為m,電阻為R。在線圈的下方有一勻強(qiáng)磁場,MN和是磁場的水平邊界,并與bc邊平行,磁場方向垂直于紙面向里,F(xiàn)使金屬線框從MN上方某一位置處由靜止釋放,圖乙是線圈由開始下落到恰好完全穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域的v-t圖像,圖中字母均為已知量。重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。圖乙之后,0~t1時(shí)間內(nèi)圖線圍成的面積為S1,t1~t2時(shí)間內(nèi)圖線圍成的面積為S2,t2~t3時(shí)間內(nèi)圖線圍成的面積為S3,t3~t4時(shí)間內(nèi)圖線圍成的面積為S4,下列說法正確的是( 。
A.S2與S4大小一定相等
B.金屬線框的邊長一定為S2
C.磁場的寬度可能為S2
D.金屬線框在0~t4時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量一定為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R=9 Ω的電阻串聯(lián)在電上,電電動(dòng)勢E=30 V,內(nèi)阻r=1 Ω,用理想電壓表測出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U=10 V,已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻RM=1 Ω,則下列說法中正確的是( )
A. 通過電動(dòng)機(jī)的電流為10 A
B. 通過電動(dòng)機(jī)的電流小于10 A
C. 電動(dòng)機(jī)的輸出功率大于16 W
D. 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為16 W
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球A以10m/s的初速度向右做勻速 直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)A球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),外界對(duì)它施加一個(gè)水平向左的2N的恒定外力,A球向右最遠(yuǎn)能運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),不計(jì)球的大小。求:
(1)PQ兩點(diǎn)之間的距離以及A球連續(xù)兩次經(jīng)過P點(diǎn)的時(shí)間間隔;
(2)若在A球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),有一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球B從Q點(diǎn)正以5m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng),要使兩球不相撞,在P點(diǎn)外界至少要給A球施加多大的水平恒力?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2018年12月8日2時(shí)23分,我國成功發(fā)射“嫦娥四號(hào)”探測器。“嫦娥四號(hào)”探測器經(jīng)歷繞地飛行、地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)(太空剎車)、繞月飛行,最終于2019年1月3日10時(shí)26分實(shí)現(xiàn)了人類首次在月球背面軟著陸,其運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖如圖所示。假設(shè)“嫦娥四號(hào)”質(zhì)量保持不變,其在繞月圓軌道和繞月橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)只受到月球的萬有引力,則有關(guān)“嫦娥四號(hào)”的下列說法中正確的是( 。
A.沿軌道Ⅰ繞地運(yùn)行過程中,在a點(diǎn)的速度小于在b點(diǎn)的速度
B.沿軌道Ⅰ繞地運(yùn)行的機(jī)械能與沿軌道Ⅱ繞地運(yùn)行的機(jī)械能相等
C.近月制動(dòng)后先沿軌道①繞月運(yùn)行,經(jīng)過變軌最后才沿軌道③運(yùn)行
D.沿軌道①②③繞月運(yùn)行的周期相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有方向水平向右的勻強(qiáng)電場,有一根長L=2m的絕緣細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量m=0.32kg,電量q=+8.0×10-5C的小球,小球靜止時(shí)輕繩與豎直方向成37°角,F(xiàn)使小球獲得某一初動(dòng)能,恰好能讓小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。取小球在靜止時(shí)的位置為電勢能零點(diǎn)和重力勢能零點(diǎn),g取10m/s2。求:
(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E;
(2)小球的初動(dòng)能Ek0;
(3)求小球在圓周運(yùn)動(dòng)過程中電勢能與重力勢能之和的最大值?
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【題目】如圖所示,小球在豎直向上的拉力作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng),其圖象如圖所示(豎直向上為正方向,段為直線),不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是
A.時(shí)間內(nèi),小球先做加速直線運(yùn)動(dòng)后做減速直線運(yùn)動(dòng)
B.時(shí)間內(nèi)小球的平均速度一定為
C.時(shí)間內(nèi),小球豎直向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
D.時(shí)間內(nèi),小球上升的高度為
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