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【题目】某同学用圆锥摆验证向心力公式F=mRω2.先在一张白纸上以O为同心圆画一组同心圆,再将白纸铺在水平桌面上,在O点正上方距桌面高为h处的O1处用铁架台(图中未画出)悬挂一质量为m的小球,设法使小球沿着半径为R的圆周运动但恰不与纸面接触.

(1)现用刻度尺测得R、h,用天平测得m,用g表示重力加速度,则小球所受的合力F1=_____.

(2)为了测出小球圆周运动的角速度ω,先用停表测得小球完成n次圆周运动共用时t,则由向心力公式F=mRω2求得小球做圆周运动的向心力F2=_______代入数值,验证F1=F2是否成立.

【答案】

【解析】

钢球做圆周运动中所受的合力提供向心力,由平行四边形定则求合力的表达式根据求得周期,再利用公式求向心力,若能大致满足,就可达到粗略验证向心力表达式的目的

(1) 设摆线与竖直方向的夹角为α,则有钢球做圆周运动中所受合力的表达式为

(2)钢球做圆周运动的周期为向心加速度的表达式为小球做圆周运动的向心力所以若能大致满足,就可达到粗略验证向心力表达式的目的。

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【题目】如图所示的电路中,电源电动势为E=6.0V,内阻r=0.6Ω,电阻R2=0.5Ω,当开关S断开时,电流表的示数为1.5A,电压表的示数为3.0V,试求:

(1)电阻R1R3的阻值;

(2)当S闭合后,电压表的示数和电阻R2上消耗的电功率;

(3)当S闭合后,电源的效率η

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【题目】某同学为探究恒力做功与物体动能改变的关系,设计了如下实验,他的操作步骤是:

①摆好实验装置如图.

②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.

③在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线P上.

④释放小车,打开打点计时器的电源,打出一条纸带.

(1)在多次重复实验得到的纸带中取出较为满意的一条,经测量、计算,得到如下数据:

①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.

②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.

该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出拉力对小车做的功为________J,小车动能的增量为________J.(结果保留2为有效数字)

(2)此次实验探究结果,他没能得到恒力对物体做的功,等于物体动能的增量,且误差很大,显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是(至少说出一种可能):_________________________________________

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【题目】如图,嫦娥三号卫星要经过一系列的调控和变轨,才能最终顺利降落在月球表面。它先在地月转移轨道的P点调整后进入环月圆形轨道1,进一步调整后进入环月椭圆轨道2.有关嫦娥三号下列说法正确的是( )

A. 在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度

B. P点由轨道1进入轨道2需要减速

C. 在轨道2经过P点时速度大于Q点速度

D. 分别由轨道1与轨道2P点时,向心加速度相同

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【题目】甲、乙两辆汽车在同一水平直道上运动,其运动的位移时间图像(xt图像)如图所示,则下列关于两车运动情况的说法中错误的是(  )

A. 甲车先做匀减速直线运动,后做匀速直线运动

B. 乙车在010 s内的平均速度大小为0.8 m/s

C. 010 s内,甲、乙两车相遇两次

D. 若乙车做匀变速直线运动,则图线上P所对应的瞬时速度大小一定大于0.8 m/s

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【题目】如图所示,点电荷AB所带电荷量分别为abAB连线的中垂线上的两点,下列说法正确的是

A. b点的场强大于a点的场强

B. a点的电势高于b点的电势

C. 将另一正点电荷Ca点移到b点,电场力做正功

D. 正点电荷Cb点的电势能大于在a点的电势能

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【题目】如图所示,在点电荷Q产生的电场中,试探电荷q只在电场力作用下沿椭圆轨道运动。已知Q位于椭圆轨道的一个焦点上,则关于试探电荷q的说法正确的是

A从M点运动到N点的过程中电势能增加

B从M点运动到N点的过程中动能增加

Cq在M点的加速度比N点的加速度大

D从M点运动到N点,电势能与动能之和不变

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【题目】在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,ABC三点在同一直线上,且AB=2BC,如图所示,由此可知( )

A. 小球带正电

B. 电场力大小为3mg

C. 小球从AB与从BC的运动时间相等

D. 小球从AB与从BC的速度变化相等

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【题目】一定量的理想气体从状态a开始,经历等压或等容过程ab、bc、cd、da回到原状态,其P-T图像如下图所示(图中标出的物理量为已知量),气体在a状态是体积为V0,其中ad、bc的延长线过原点O。求

①气体在c状态时的体积Vc

②气体从状态a-b-c-d-a过程中,气体对外界做的功。

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