【题目】用图示装置测量重锤的质量,在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片,重锤下端贴一遮光片,铁架台上安装有光电门.调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的挡光时间t0;从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都从同一位置由静止开始下落,计时器记录的挡光时间分别为t1、t2…,计算出t02、t12….
(1)挡光时间为t0时,重锤的加速度为a0.从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为ti,重锤的加速度为ai.则=_____.(结果用t0和ti表示)
(2)作出﹣i的图线是一条直线,直线的斜率为k,则重锤的质量M=_____.
(3)若重锤的质量约为300g,为使实验测量数据合理,铁片质量m0比较恰当的取值是_____.
A.1g B.3g C.40g D.300g.
【答案】 (1) ; (2)
; (3)C.
【解析】(1)设挡光板的宽度为d,重锤与光电门的高度差为h。
则重锤到达光电门时的速度
重锤下落时做匀加速直线运动,则,解得:
则
(2) 定滑轮两侧分别挂上重锤M和n块质量均为m0的铁片时,设绳上拉力为,
对重锤M受力分析,由牛顿第二定律得:
对n块质量均为m0的铁片受力分析,由牛顿第二定律得:
解得:
从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时,设绳上拉力为,
对重锤M和i块铁片受力分析,由牛顿第二定律得:
对n-i块质量均为m0的铁片受力分析,由牛顿第二定律得:
解得:
所以
﹣i的图线是一条直线,直线的斜率为k,则
解得:
(3) 重锤的质量约为300g,为使重锤的加速度不至于太大且铁片取下放到重锤下时加速度要有明显的变化,铁片的质量不能太小;重锤的质量大于所有铁片的质量且要测多组数据,铁片的质量也不能太大。所以C项正确。
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【题目】如图所示,物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑,然后滑到水平面上(在经过斜面与水平面的连接处时物体速度大小不变),若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均0.3,斜面倾角为37°(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.80),求:
(1)物体在斜面上以及在水平面上的加速度;
(2)物体到达斜面底端的速度;
(3)在水平面上还能滑行的距离。
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【题目】利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验现象的对比,我们能够最先猜想到的是
A. 如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B. 如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C. 只有小球受到力的作用,它的运动才能保持下去
D. 小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
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【题目】2016年9月11日,山东青岛市即墨于21时25分发布雷电黄色预警信号。当晚受雷阵雨影响,空气潮湿。距地面一定高度的空中有两块相距3 km的足够大的云团,两块云团正在以5 m/s的相对速度靠近,不断与空气摩擦带电。设两云团之间电势差保持3×109 V不变,已知发生放电时的电场强度为3×106 V/m,云团间的电场可视为匀强电场,则大约经过________秒,将会发生放电现象;在这次放电中,若从一块云团移到另一块云团的电荷量为500 C,闪电历时0.01 s,则此过程中的平均电流为________安培。
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【题目】如图所示,平行板电容器的两个极板为A、B,B板接地,A板带有电荷量+Q,B板带有电荷量﹣Q,板间电场中有一个固定的点P,以下说法正确的是
A.若将B板固定,A板下移时,P点的电场强度不变,P点的电势降低
B.若将B板固定,A板下移时,P点的电场强度增大,P点的电势升高
C.若将A板固定,B板上移时,P点的电场强度不变,P点的电势降低
D.如果A板固定,B板上移时,P点的电场强度增大,P点的电势升高
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【题目】如图所示,轻弹簧的一端固定,另一端与质量为m的滑块B相连,B静止在水平导轨上,弹簧处在原长状态.另一质量与B相同滑块A,从导轨上的P点以初速度v0向B滑行,当A滑过l1的距离时,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不粘连.已知最后A恰好返回出发点P并停止,滑块A和B皆可看作质点,且滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为μ,运动过程中弹簧最大形变量为l2,求:
(1)A从P出发时的初速度v0
(2)弹簧压缩最短时,弹簧的弹性势能是多少?
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【题目】一辆摩托车的最大速度为,能维持这一最大速度的时间是
,以后减速.现让摩托车由静止出发,做加速度为
的匀加速直线运动,去追赶前方
处的,正以
沿同一直线同向匀速行驶的汽车.求:
()若摩托车刚好能在加速过程中追上汽车,
的范围
()若摩托车刚好能在减速之前追上汽车,
的范围
()若摩托车在维持最大速度
后,做加速度大小为
的匀减速直线运动,摩托车要能追上汽车,
的最大值是多少?
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【题目】甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在0~t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反
B. 在0~t1时间内,甲、乙加速度方向相同
C. 在0~t2时间内,甲、乙运动方向相同
D. 在0~t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同
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【题目】如图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点电势.若不计重力,则( )
A. M带负电荷,N带正电荷
B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D. M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零
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