【题目】某研究性学习小组分别用如下图所示的装置进行以下实验:
(1)“探究加速度与合外力的关系”装置中,小车质量为M,砂桶和砂子的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数)。
①为了减小实验误差,下列做法正确的是____
A.只需平衡小车的摩擦力
B.滑轮摩擦足够小,绳的质量要足够轻
C.砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量
D.先释放小车,后接通打点计时器的电源
②某同学根据实验数据画出了如图所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为________。
A.1/M B.1/m C.mg D.F
③当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线______(填选项前的字母)。
A.逐渐偏向纵轴 B.逐渐偏向横轴 C.仍保持原方向不变
(2)下图为上述实验中得到的一条纸带(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)。
【答案】(1).① B; ②. D; ③. C; (2). 2.00
【解析】
(1)实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作,既要平衡小车所受的摩擦力,也包括纸带与打点计时器之间的摩擦力,以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力,选项A错误;滑轮摩擦和绳子的重力会影响示数,所以滑轮摩擦足够小,绳的质量要足够轻,选项B正确;本实验中弹簧秤的示数即为绳子的拉力,不需要用砂和砂桶的总重力代替绳子拉力,所以不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,选项C错误;实验时,若先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,故选项D错误.故选B.
(2)对小车分析,应有F=ma,解得:,由于图线经过坐标原点,所以横轴应为F,故D正确.
(3)由于图象的斜率为k=,所以增大沙和沙桶质量,k不变,仍保持原方向不变,所以C正确.故选C.
(4)由题意T=0.1s,根据△x=aT2可知
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【题目】2014年7月24日,受台风“麦德姆”影响,安徽多地暴雨,严重影响了道路交通安全某铁路同一直线车道上同向匀速行驶的客车和货车,其速度大小分别为,,客车在与货车距离时才发现前方有货车,若此时客车只是立即刹车,则客车要经过1800m才停下来两车可视为质点.
(1)若客车刹车时货车以匀速行驶,通过计算分析两车是否会相撞?
(2)若客车在刹车的同时给货车发信号,货车司机经收到信号后立即以加速度匀加速前进,通过计算分析两车是否会相撞?
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【题目】①在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,有三位同学在用铁架台搭建好单摆后如下三图所示:其中悬挂最佳的是图________
②摆球直径用游标卡尺进行测量,测量方法和游标刻度如下图所示,则摆球的直径是_____________cm.
③在做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的左右最远位置.小明通过实验测得当地重力加速度为g=9.8 m/s2,并且根据实验情况绘制了单摆的振动图象如图乙所示.设图中单摆向右摆动为正方向,g≈π2,则下列选项正确的是(_____)
A.此单摆的振动频率是0.5 Hz
B.根据图乙可知开始计时摆球在 C点
C.图中P点向正方向振动
D.根据已知数据可以求得此单摆的摆长为1.0 m
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【题目】如图所示,甲图为光滑水平面上质量为M的物体,用细线通过定滑轮与质量为m的物体相连,m所受重力为5N;乙图为同一物体M在光滑水平面上用细线通过定滑轮竖直向下受到拉力F的作用,拉力F的大小也是5N,开始时M距桌边的距离相等,则( )
A. 两图中M到达桌边时的速度相等,所用的时间也相等
B. 甲图中M到达桌边用的时间较长,速度较小
C. 两图中M运动的加速度相同
D. 两图中绳子受到的拉力大小不同
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【题目】如图所示,圆圈中的“×”表示电流方向垂直纸面向里,圆圈中的“”表示电流方向垂直纸面向外。两根通电长直导线a、b平行水平放置,a、b中的电流强度均为I,此时a受到的磁场力大小为F。当在a、b的上方再放置一根与a、b平行的通电长直导线c后,a受到的磁场力大小仍为F,图中abc正好构成一个等边三角形,则此时( )
A. b受到的磁场力大小为F
B. b受到的磁场力大小为
C. c受到的磁场力大小为F
D. c受到的磁场力大小为
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【题目】嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成。探测器在2017年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空,自动完成月面样品采集,并从月球起飞,返回地球。若已知月球半径为R,“嫦娥五号”在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行,周期为T,万有引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 月球质量为
B. 月球表面重力加速度为
C. 月球密度为
D. 月球第一宇宙速度为
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【题目】如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接。在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场。现有一质量为m,电荷量为+q的小球从水平轨道上A点由静止释放,小球运动到C点离开圆轨道后,经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方,如图所示。小球可视为质点,小球运动到C点之前电荷量保持不变,经过C点后电荷量立即变为零)。已知A、B间距离为2R,重力加速度为g。在上述运动过程中,求
(1)电场强度E的大小;
(2)小球在圆轨道上运动时的最大速率
(3) 小球对圆轨道的最大压力的大小
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【题目】如图所示,一质量 m=0.1kg 的小煤块以 v0=5m/s 的初速度从最左端水平进入轴心距离 L=8m 的水平传送带, 传送带可由一电机驱使而转动。 已知小煤块与传送带间的动摩擦因数 μ=0.1(取 g=10m/s2)( )
A. 若电机不开启, 传送带不转动,小煤块滑离传送带右端的速度大小为 3m/s
B. 若电机不开启, 传送带不转动,小煤块在传送带上运动的总时间为 3s
C. 若开启电机,传送带以 6m/s 的速率顺时针转动,则小煤块在传送带上留下的一段黑色痕迹的长度为 1.0m
D. 若开启电机,传送带以 6m/s 的速率逆时针转动,则小煤块在传送带滑动的过程中产生的热量为 2.0J
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【题目】如图,带电粒子由静止开始,经电压为U1的加速电场加速后,垂直电场方向进入电压为U2的平行板电容器,经偏转落在下板的中间位置。为使同样的带电粒子,从同样的初始位置由静止加速、偏转后能穿出平行板电容器,下列措施可行的是
A. 保持U2和平行板间距不变,减小U1
B. 保持U1和平行板间距不变,增大U2
C. 保持U1、U2和下板位置不变,向下平移上板
D. 保持U1、U2和下板位置不变,向上平移上板
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