【題目】某同學(xué)采用如圖所示的裝置進(jìn)行了有關(guān)“動能定理”研究的實驗。其步驟如下:
①按圖把實驗器材安裝好,不掛配重,反復(fù)移動墊木直到小車能夠做勻速直線運動;
②把細(xì)線系在小車上并繞過定滑輪懸掛質(zhì)量為100 g的配重,接通電源,放開小車,電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點,從紙帶上某點A開始,每隔4個點取一個計數(shù)點,依次標(biāo)為B、C、D……;
③測量出B、C、D……各點與A點的距離,分別記為x1、x2、x3……;
④用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3……(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.8 m/s2);
⑤求出打B、C、D……各點時小車的速度大小,分別記為v1、v2、v3……,再求出其平方、、……;
⑥以速度的平方v2為縱坐標(biāo),配重重力所做的功W為橫坐標(biāo),作出圖象。
(以下計算均保留兩位小數(shù))
(1)在步驟4中,該同學(xué)測得x4=40.00 cm,則配重重力所做的功W4=______J。
(2)該同學(xué)得到的圖象如圖所示。通過圖象可知,打A點時小車的速度v0=_______m/s。
(3)小車的質(zhì)量M=________kg。
【答案】0.39 0.50 0.30
【解析】
(1)配重物體的重力即為小車所受合外力,據(jù)此可正確解答本題.
(2)根據(jù)題意可知,圖象上的縱軸截距就是對應(yīng)的就是v02 ,據(jù)此可求出打A點時對應(yīng)小車的速度v0大。
(3)結(jié)合圖象,根據(jù)功能關(guān)系可求出小車質(zhì)量大小.
(1)配重重力做功為:W=mgx4=0.1×9.8×0.4≈0.39J
(2)由圖可知,縱軸截距對應(yīng)的就是打A點速度的平方,因此有:vA2 =0.25,所以有:vA=0.50m/s.
(3)根據(jù)動能定理:
可得:,所以圖象的斜率:,代入數(shù)據(jù)得:m=0.30kg.
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【題目】如圖所示,區(qū)域Ⅰ內(nèi)有電場強(qiáng)度為E=2×104N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場;區(qū)域Ⅱ中有一光滑絕緣圓弧軌道,軌道半徑為R= 2m,軌道在A點的切線與水平方向成60°角,在B點的切線與豎直線CD垂直;在Ⅲ區(qū)域有一寬為d=3m的有界勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小未知,方向水平向右.一質(zhì)量為m=0.4kg、帶電荷量為q= -2×10-4C的小球(質(zhì)點)從左邊界O點正上方的M點以速度v0=2m/s水平射入?yún)^(qū)域 I,恰好從A點沿圓弧軌道切線進(jìn)入軌道且恰好不能從Ⅲ區(qū)域中電場的右邊界穿出,(取g=10m/S2)求:
(1)OM的長L;
(2)區(qū)域Ⅲ中電場的電場強(qiáng)度大小E′;
(3)小球到達(dá)區(qū)域Ⅲ中的電場邊界上的點與oo′的距離.
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【題目】如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A 、B .它們的質(zhì)量分別為mA、mB,彈簧的勁度系數(shù)為k , C為一固定擋板。整體處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)開始用一個變化的F沿斜面方向拉物塊A 使A緩慢向上運動(任何時刻都可看成處于平衡狀態(tài)),直至物塊B 剛要離開擋板C時,求:(重力加速度為g)
(1)力F作用前彈簧給物體A的彈力FN1
(2)B剛要離開擋板C時彈簧給物塊B 的彈力FN2;
(3)B剛要離開擋板C時作用在A物體上的拉力F;
(4)從開始到B剛要離開擋板C時,A物體運動的距離d;
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【題目】如圖所示勻強(qiáng)電場E的區(qū)域內(nèi),在O點處放置一點電荷+Q。a、b、c、d、e、f為以O為球心的球面上的點,aecf平面與電場平行,bedf平面與電場垂直,則下列說法中正確的是( )
A. b、d兩點的電場強(qiáng)度相同
B. a點的電勢等于f點的電勢
C. 點電荷+q在球面上任意兩點之間移動時,電場力一定做功
D. 將點電荷+q在球面上任意兩點之間移動,從a點移動到c點電勢能的變化量一定最大
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【題目】相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置,質(zhì)量為=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上,如圖(a)所示,虛線上方磁場方向垂直紙面向里,虛線下方磁場方向豎直向下,兩處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。ab棒光滑,cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為=0.75,兩棒總電阻為1.8,導(dǎo)軌電阻不計。ab棒在方向豎直向上,大小按圖(b)所示規(guī)律變化的外力F作用下,從靜止開始,沿導(dǎo)軌勻加速運動,同時cd棒也由靜止釋放。
(1)指出在運動過程中ab棒中的電流方向和cd棒受到的安培力方向;
(2)求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度大小;
(3)已知在2s內(nèi)外力F做功40J,求這一過程中,兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱;
(4)判斷cd棒將做怎樣的運動,求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時間,并在圖(c)中定性畫出cd棒所受摩擦力隨時間變化的圖像。
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【題目】研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置如圖所示,下列說法正確的是
A. 實驗前,只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸,能使電容器帶電
B. 實驗中,只將電容器b板向上平移,靜電計指針的張角變小
C. 實驗中,只在極板間插入有機(jī)玻璃板,靜電計指針的張角變大
D. 實驗中,只增加極板帶電量,靜電計指針的張角變大,表明電容增大
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【題目】如圖,a、b、c、d為一邊長為l的正方形的頂點。電荷量均為q(q>0)的兩個點電荷分別固定在a、c兩點,靜電力常量為k。不計重力。下列說法正確的是( )
A. b點的電場強(qiáng)度大小為
B. 過b、d點的直線位于同一等勢面上
C. 在兩點電荷產(chǎn)生的電場中,ac中點的電勢最低
D. 在b點從靜止釋放的電子,到達(dá)d點時速度為零
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【題目】在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,某同學(xué)得到一條用電火花計時器打下的紙帶如圖所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出,電火花計時器接220V、 50Hz交流電源。他經(jīng)過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點時物體的瞬時速度如下表:
根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù),以A點對應(yīng)的時刻為t=0,試在圖坐標(biāo)系中合理選擇好標(biāo)度,作出v-t圖象______。根據(jù)圖象求出打G點時物體的速度v=______m/s;(保留兩位有效數(shù)字);
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【題目】做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗。
(1)在水平放置的木板上,固定一張白紙;
(2)將橡皮筋的一端固定在A點,另一端拴上兩根細(xì)繩,每根細(xì)繩又分別連著一個量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計;
(3)沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計,當(dāng)結(jié)點拉到O點時,兩根細(xì)繩接近垂直,這彈簧測力計的示數(shù)如圖所示:
(4)由彈簧測力計讀出此時兩力F,和R的大小,描下D點,并在兩線的下方描下B、C兩點,用來畫拉線方向;接著用其中一個彈簧測力計再進(jìn)行后面的步驟,發(fā)現(xiàn)上述操作中有嚴(yán)重不妥當(dāng)之處。該不妥當(dāng)之處是:_____________________________;
理由是____________________________________________________________。
Ⅱ.做“用單擺測定重力加速度”的實驗,
(1)如果測定了40次全振動的時間如圖中秒表所示,那么秒表讀數(shù)是__________,單擺的擺動周期______________s。
(2)以下幾點建議中對提高測量結(jié)果精確度有利的是_____________
A.適當(dāng)加長擺線
B.質(zhì)量相同,體積不同的擺球,應(yīng)選用體積較大的
C.單擺偏離平衡位置的角度盡量大些
D.測量擺球連續(xù)2次經(jīng)過最高點的時間,用此時間作為單擺振動的周期
Ⅲ.為了描繪一個額定電流0.6A、功率約3.5W的小燈泡的伏安特性曲線,備有如下器材:
A.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻為0.2):
B.電壓表(0~3V,內(nèi)阻為3kΩ);
C.電阻箱(0~9999.9Ω,最小調(diào)節(jié)量0.1Ω):
D.滑動變阻器R(0~10Ω),額定電流為2A):
E.9V直流電源;
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干。
(1)在下面的方框中畫出實驗電路圖____________ 。
(2)通過操作描出該小燈泡的伏安特性曲線如圖甲中的線。若把該小燈泡與一個電阻R(其伏安特性曲線為圖甲中的線)、一只電動勢E=8V的電池組(內(nèi)阻不計)。連接成如圖乙所示的電路時,則小燈泡所消耗的電功率是__________。
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