【題目】在“研究勻變速直線運動中物體速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,兩位同學按照以下兩種方案進行實驗:
方案一 在DIS系統(tǒng)中,利用光電門可以測量運動物體擋光時間內(nèi)的平均速度,因為擋光片較窄,所以可看作測量的是瞬時速度.為了測量做勻變速直線運動的小車的加速度,將寬度均為d的擋光片A、B固定在小車上,如圖所示,當小車做勻變速運動經(jīng)過光電門時,測得A、B先后擋光的時間分別為Δt1和Δt2,測得A、B間距離為L,則小車的加速度a=________.
方案二 利用圖甲所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處).從紙帶上某一清晰的點開始取計數(shù)點,如圖乙所示,相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出。已知打點計時器電源的頻率為50Hz.
(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可以算出計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為________m/s。(保留三位有效數(shù)字)
(2)物塊加速運動過程中加速度a=________m/s2。 (保留三位有效數(shù)字)
兩位同學的方案都能測出加速度,從而得出勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系.
【答案】 1.40 2.00
【解析】
利用極短時間的平均速度表示瞬時速度求解出A、B經(jīng)過光電門時的瞬時速度,然后根據(jù)速度位移公式求解加速度;根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度即可求出速度;由紙帶兩個點之間的時間相同,若位移逐漸增大,表示物體做加速運動,根據(jù)逐差法求出加速度。
方案一:擋光片寬度為b,A、B先后擋光的時間分別為△t1和△t2,極短時間的平均速度約等于瞬時速度,故A、B經(jīng)過光電門時的瞬時速度分別為:,,則加速度為:。
方案二:(1)相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出,所以相鄰兩計數(shù)點間的時間為:T=0.1s,根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度可得:;(2)根據(jù)逐差法可得:。
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【題目】一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球,從O點以和水平方向成α角的初速度v0拋出,當達到最高點A時,恰進入一勻強電場中,如圖,經(jīng)過一段時間后,小球從A點沿水平直線運動到與A相距為S的A`點后又折返回到A點,緊接著沿原來斜上拋運動的軌跡逆方向運動又落回原拋出點。(用m、q、α、v0、S表示)
求:(1)該勻強電場的場強E的大小和方向;(在圖中標明E的方向)
(2)從O點拋出又落回O點所需的時間。
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【題目】某實驗小組做“探究彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實驗,采用如圖甲所示的裝置。質(zhì)量不計的彈簧下端掛一個小盤,在小盤中增添砝碼可以改變彈簧的彈力。在實驗過程中進行正確操作并收集實驗數(shù)據(jù),作出小盤中砝碼重力G隨彈簧伸長量x變化的關(guān)系圖象如圖乙所示。重力加速度
由圖乙可求得該彈簧的勁度系數(shù)為______。
由圖乙還可求得小盤的質(zhì)量為______kg,小盤的質(zhì)量使彈簧勁度系數(shù)的測量結(jié)果與真實值相比______填“偏大”“偏小”或“不受影響”。
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【題目】如圖所示,在水平光滑細桿上穿著A、B兩個可視為質(zhì)點的剛性小球,兩球間距離為L,用兩根長度同為L的不可伸長的輕繩與C球連接,已知A、B、C三球質(zhì)量相等,開始時三球靜止兩繩伸直,然后同時釋放三球,在A、B兩球發(fā)生碰撞之前的過程中,下列說法正確的是 ( )
A. 系統(tǒng)機械能不守恒
B. A、B兩球發(fā)生碰撞前瞬間C球速度最大
C. A、B兩球速度大小始終相等
D. A、B、C三球水平方向動量守恒
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【題目】如圖所示,真空中有兩個點電荷q1,q2,它們的質(zhì)量分別為m1,m2,現(xiàn)在用兩根絕緣細絲線拴掛在天花板上,在庫侖力作用下兩根絲線與豎直方向夾角為α和β,且兩點電荷此時處于同一水平線上,用T1和T2分別為兩根絲線的彈力,則以下說法中正確的是( )
A. 若α>β,則有m2>m1,T2>T1
B. 若α>β,則有m2>m1,T2<T1
C. 若α>β,則有q2>q1,T2>T1
D. 若α>β,則有q2<q1,T2<T1
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【題目】如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接,電容器下極板接地.一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于靜止狀態(tài),現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下移動一小段距離,下列說法正確的是( )
A. 帶電油滴將豎直向上運動
B. P點的電勢將降低
C. 電容器的電容增大,極板帶電荷量不變
D. 電容器的電容增大,極板帶電荷量增大
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【題目】如圖所示的裝置,可以探究影響平行板電容器電容的因素,關(guān)于下列操作及出現(xiàn)的現(xiàn)象的描述正確的是( )
A. 電容器與電源保持連接,左移電容器左極板, 則 靜電計指針偏轉(zhuǎn)角增大
B. 電容器充電后與電源斷開,上移電容器左極板,則靜電計指針偏轉(zhuǎn)角增大
C. 電容器充電后與電源斷開,在電容器兩極板間插入玻璃板,則靜電計指針偏轉(zhuǎn)角增大
D. 電容器充電后與電源斷開,在電容器兩極板間插入金屬板,則靜電計指針偏轉(zhuǎn)角減小
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【題目】如圖所示,足夠長的固定木板的傾角為37,勁度系數(shù)k=36N/m的輕質(zhì)彈簧的一端固定在木板上的P點,圖中A、P間距等于彈簧的自然長度,F(xiàn)將質(zhì)量m=1kg的可視為質(zhì)點的物塊放在木板上,在外力作用下將彈簧壓縮到某一位置B后由靜止釋放。已知物塊與彈簧不拴結(jié),木板PA段光滑,AQ段粗糙,物塊與AQ段木板間的動摩擦因數(shù),物塊在B點釋放后向上運動,第一次到達A點時速度大小為。(取重力加速度g =10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)
(1)求物塊第一次向下運動到A點時的速度大小v1;
(2)已知彈簧的彈性勢能表達式為(其中x為彈簧的形變量),求物塊第一次向下運動過程中的最大速度值v;
(3)求物塊在 A點上方運動的總路程s和總時間t。
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【題目】美國物理學家密立根通過如圖所示的實驗裝置最先測出了電子的電荷量,被稱為密立根油滴實驗。兩塊水平放置的金屬板A、B分別與電源的正負極相連接,板間產(chǎn)生勻強電場,方向豎直向下,圖中油滴由于帶負電懸浮在兩板間保持靜止。(已知重力加速度為g)
(1)若要測出該油滴的電荷量,需要測出的物理量有__________。
A.油滴質(zhì)量m
B.兩板間的電壓U
C.兩板間的距離d
D.兩板的長度L
(2)用所選擇的物理量表示出該油滴的電荷量q=________
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