【题目】为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,某同学设计了如图所示的实验装置.其中M为小车的质量,m为砂和砂桶的质量,m0为小车上滑轮的质量.力传感器可测出轻绳中的拉力大小.
(1)实验时,一定要进行的操作是____.
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为____ m/s2(结果保留三位有效数字).
(3)该同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度以为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线,求得图线的斜率为k,则小车的质量为____________
A. B. C. D.
【答案】BC 2.00 C
【解析】
(1)A、D、本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故AD错误。
B、该题是弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的合外力,故需要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确;
C、打点计时器运用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录弹簧测力计的示数,故C正确;
故选BC.
(2)由于两计数点间还有四个点没有画出,故时间间隔为T=5×0.02s=0.1s,由匀变速直线运动的判别式(△x=aT2)结合逐差法可得:.
(3)对小车上滑轮和小车的整体为对象由牛顿第二定律得:,则,故a-F图象的斜率,则小车的质量为;故选C.
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【题目】在验证楞次定律的实验中,为了观察线圈A、B间的相互作用,某同学将线圈B放置在一个电子秤上,线圈A固定且始终与B、电子秤不接触。
(1)闭合电键瞬间,电流表检验出线圈B中产生了感应电流,如图所示。现保持电键闭合,调整滑动变阻器触头向_____(选填“左”或者“右”)迅速滑动,也可以在线路中产生相同方向的感应电流。
(2)以下操作能使电子秤示数增大的有_____;
A.闭合电键瞬间
B.电键保持闭合,滑动变阻器触头迅速右移
C.电键保持闭合,把线圈A向上抽出
D.电键保持闭合,拿出线圈A中的铁芯
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【题目】如图所示,质量为m的通电直导线用一绝缘轻绳悬挂,电流方向垂直于纸面,匀强磁场平行于纸面,导线处于静止状态,轻绳与竖直方向的夹角为30°.以下说法中正确的是( )
A. 安培力的大小可能等于,此时磁场的可能方向不是唯一的
B. 安培力的大小可能等于,此时磁场的可能方向不是唯一的
C. 安培力的大小可能等于mg,此时磁场的可能方向是唯一的
D. 安培力的大小可能等于2mg,此时磁场的可能方向是唯一的
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【题目】图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。下列说法正确的是( )
A. 平面c上的电势为零
B. 该电子可能到达不了平面f
C. 该电子经过平面d时,其电势能为4 eV
D. 该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
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【题目】如图所示,一质量为的小球置于半径为的光滑竖直圆轨道最低点A处,B为轨道最高点,C、D为圆的水平直径两端点.轻质弹簧的一端固定在圆心O点,另一端与小球栓接,已知弹簧的劲度系数为,原长为,弹簧始终处于弹性限度内,若给小球一水平初速度,已知重力加速度为,则( )
A. 无论多大,小球均不会离开圆轨道
B. 若在则小球会在B、D间脱离圆轨道
C. 只要,小球就能做完整的圆周运动
D. 只要小球能做完整圆周运动,则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与无关
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【题目】如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E=3×105N/C、方向水平向左的匀强电场,在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.质荷比的带正电的粒子,以初速度v0=2×107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场,OA=0.15 m,不计粒子的重力.
(1)求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离;
(2)若要使粒子不能进入第Ⅲ象限,画出粒子运动轨迹,求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况)。
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【题目】如图所示,一块长板B放在光滑水平面上,B上放一粗糙物体A.现以F恒力拉B,结果A 将在B上滑动,以地面为参考系,A、B都前移了一段距离,在此过程中( )
A. F做的功等于A和B动能的增量
B. B对A的摩擦力所做的功,等于A的动能的增量
C. A对B的摩擦力所做的功,等于B对A的摩擦力所做的功
D. F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和
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【题目】一带电粒子q射入固定在O点的点电荷Q的电场中,粒子只受电场力作用,运动轨迹如图中曲线所示,且OB<OA<OC。下列说法正确的是
A. q与Q带同种电荷
B. q在A点的加速度大于在B点的加速度
C. q在B点的速度大于在C点的速度
D. q在B点的电势能大于在C点的电势能
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【题目】伽利略在研究自由落体运动时,考虑了两种可能的速度变化:一种是速度随时间均匀变化,另一种是速度随位移均匀变化。如图所示,小球做自由落体运动,A、B是运动过程中的两个位置。从A到B的运动时间为Δt,位移为Δx,速度变化为Δv。类比加速度的定义式,写出速度随位移的变化率ax的表达式。判断在自由落体运动中ax是增大的还是减小的,并说明理由。
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