題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,光滑足夠長導軌傾斜放置,導軌間距為L=1 m,導軌平面與水平面夾角為=30°,其下端連接一個燈泡,燈泡電阻為R=2 Ω,導體棒ab垂直于導軌放置,除燈泡外其它電阻不計.兩導軌間的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=0.5 T,方向垂直于導軌所在平面向上.將導體棒從靜止釋放,在導體棒的速度v達到2 m/s的過程中通過燈泡的電量q=2 C.隨著導體棒的下滑,其位移x隨時間t的變化關(guān)系趨近于x=4t-2(m).取g=10 m/s2,求:
(1)導體棒的質(zhì)量m;
(2)當導體棒速度為v=2 m/s時,燈泡產(chǎn)生的熱量Q;
(3)辨析題:為了提高ab棒下滑過程中小燈泡的最大功率,試通過計算提出兩條可行的措施.
某同學解答如下:小燈泡的最大功率為P=(其中vm為下滑的最大速度),因此提高ab棒下滑過程中小燈泡的最大功率的措施有:增大磁感應(yīng)強度B、…….由此所得結(jié)果是否正確?若正確,請寫出其他兩條可行的措施;若不正確,請說明理由并給出正確的解答.
(1)將質(zhì)量為5 kg的鉛球(可視為質(zhì)點)從距沙坑表面1.25 m高處由靜止釋放,從鉛球接觸沙坑表面到陷入最低點所歷經(jīng)的時間為0.25 s,不計空氣阻力,重力加速度g=10 m/s2.則鉛球?qū)ι匙拥钠骄饔昧Υ笮?U>________N,方向________.
(2)某同學家里有一個“3.8 V,1.5 W”的小燈泡.
①該同學使用多用電表粗略測量小燈泡不工作時的電阻.請你根據(jù)實驗要求,完成下列實驗步驟.
a.用螺絲刀旋動指針定位螺絲,使指針對準電流的“0”刻線;
b.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻檔________的位置(“×1”、“×10”、“×100”);
c.將紅、黑表筆插入插孔,________;
d.表盤指針位置如圖所示,小燈泡不工作時的電阻約為________Ω;
e.測量完畢,拔出兩表筆,將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到交流電壓最高檔.
②為描繪該小燈泡的伏安特性曲線,到實驗室尋找到了一些儀器,規(guī)格及數(shù)量如下:
A.電流表一只(量程0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.5 Ω)
B.電壓表一只(0~3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ)
C.滑動變阻器R1(0~10 Ω,額定電流為2 A)
D.滑動變阻器R2(0~200 Ω,額定電流為0.2 A)
E.蓄電池(電動勢6 V,內(nèi)電阻約為0.5 Ω)
F.開關(guān)、導線若干,待測燈泡一個
在描繪小燈泡伏安特性曲線時,選擇合適的器材,連接實驗電路如圖,在連接電壓表時發(fā)現(xiàn),電壓表的量程不能滿足實驗要求,該同學想到用多用電表直流電壓檔完成實驗,將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓“5 V”檔(內(nèi)阻約為幾千歐姆),然后將黑表筆接在________,紅表筆接在________(填a、b或c),完成實驗.
(3)某物理興趣小組在一次探究活動中,想測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù).實驗裝置如圖所示,表面粗糙、一端裝有定滑輪的長木板放在水平的實驗臺上;木板上有一滑塊,滑塊右端固定一個輕小動滑輪,鉤碼和彈簧測力計通過繞在滑輪上的輕細繩相連,放開鉤碼,滑塊在長木板上做勻加速直線運動.(忽略滑輪的摩擦)
①放開鉤碼,滑塊加速運動,讀出彈簧測力計的示數(shù)F,處理紙帶,得到滑塊運動的加速度a;改變鉤碼的個數(shù),重復實驗,以彈簧測力計的示數(shù)F為縱軸,加速度a為橫軸,得到的圖像是縱軸截距大小等于b的一條傾斜直線,如圖所示;已知滑塊和輕小動滑輪的總質(zhì)量為m,重力加速度為g.則滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)μ=________.
②寫出能減小實驗誤差的一條有效措施________.
一個額定功率為0.1W的電阻Rx,其阻值不詳,有兩個研究性學習小組分別設(shè)計了以下實驗方案測量該電阻.
①第一組同學先用歐姆表粗測其阻值,其結(jié)果如下圖所示,該組同學還備有以下器材.
A.電流表,量程0~500μA,內(nèi)阻約150Ω
B.電流表,量程0~10mA,內(nèi)阻約10Ω
C.電壓表,量程0~3V,內(nèi)阻約5KΩ
D.電壓表,量程0~15V,內(nèi)阻約10KΩ
E.干電池兩節(jié),每節(jié)電動勢為1.5V
F.直流穩(wěn)壓電源,輸出電壓12V,額定電流1A
G.滑動變阻器,0~50Ω,0.5A
H.電鍵一只,導線若干
試幫助該組同學選擇合適的器材及適當?shù)碾娐,較精確地測量Rx.
Ⅰ. 歐姆表測得的Rx約為 Ω;
Ⅱ. 電流表應(yīng)該選擇 ,電壓表應(yīng)該選擇 ,電源應(yīng)該選擇 (選填字母代號即可);
Ⅲ. 請在下圖中選擇合適的電路圖測量該電阻Rx,要求電流表電壓表的讀數(shù)從零始 .
②第二組同學選擇合適的器材后,利用如下圖所示的電路進行測量,他們的主要實驗步驟如下:
第一步:將開關(guān)
第二步:將開關(guān)S2接1,記錄此時電壓表、電流表示數(shù)U2、I2.
Ⅰ
Ⅱ
.簡要分析此實驗方案為何能避免因電表內(nèi)阻而引起的實驗誤差. .由以上記錄的數(shù)據(jù)計算出被測電阻Rx的表達式為Rx= ;S2接2,閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器RP和RW,使電表讀數(shù)接近滿量程,但不超過量程,記錄此時電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1;利用頻閃照片可探究下落小球的機械能是否守恒.下圖是用頻閃照相的方法,對落體運動的小球拍攝的照片,頻閃儀每隔0.04 s閃一次光,照片中的數(shù)字是小球距起點O的距離,單位是cm.查得當?shù)氐闹亓铀俣仁?.8 m/s2,測得小球的質(zhì)量為0.10 kg.則小球由O點運動到F點的過程中,重力勢能的減小量ΔEp=________J,動能的增加量ΔEk=________,ΔEp________ΔEk(填“>”“<”或“=”),產(chǎn)生誤差的主要原因是.(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
兩個物體A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,并排靜止在水平地面上,用同方向水平拉力F1、F2分別作用于物體A和B上,分別作用一段時間后撤去,兩物體各自滑行一段距離后停止下來。設(shè)兩物體與水平地面間的動摩擦因素分別為、,兩物體運動的速度圖象分別如圖中圖線a、b所示。已知拉力F1、F2分別撤去后,物體做減速運動過程的速度圖線彼此平行(相關(guān)數(shù)據(jù)已在圖中標出)。由圖中信息可以得出
A.
B.若m1=m2,則力F1對物體A所做的功較多
C.若F1=F2,則質(zhì)量m1大于 m2
D.若m1=m2,則力F1的最大瞬時功率一定是力F2的最大瞬時功率的2倍
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