【题目】某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图为实验装置简图。所用交变电流的频率为50Hz,小车及车中砝码的质量用m表示,盘及盘中砝码的质量用M表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出。
(1)当M与m的大小关系满足_____时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。
(2)某次实验得到的纸带及实验数据如图所示,图中所画点为计数点,相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为__________。(保留3位有效数字)
(3)保持盘及盘中砝码的质量不变,改变小车中砝码的质量,分别得到小车加速度a与质量m及对应的,数据如下表:请在方格坐标纸中画图线__________,并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是__________。
试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
(ms-2) | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
kg-1 | 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
【答案】 0.500m/s2
【解析】
(1)[1].该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究.当质量一定时,研究小车的加速度和小车所受合力的关系为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.根据牛顿第二定律得:
对M:
Mg-F拉=Ma
对m:
F拉=ma
解得:
当时,即当盘和盘中砝码的重力远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于盘和盘中砝码的重力.
(2)[2].图中相邻计数点之间还有4个点未画出,则T=0.1s,根据匀变速直线运动的推论公式
△x=aT2
得:
(3)[3].根据图表在坐标纸上描点,然后用一条直线将这些点和坐标原点连接起来,图象如图所示;
根据图象可知,斜率
则
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【题目】如图所示,一小球(可视为质点)沿斜面匀加速下滑,依次经过A、B、C三点,已知,,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s,则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是( )
A.12m/s,13m/s,14m/s
B.10m/s,14m/s,18m/s
C.8m/s,12m/s,16m/s
D.6m/s,12m/s,18m/s
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【题目】磁流体发电机可简化为如下模型:两块长、宽分别为a、b的平行板,彼此相距L,板间通入已电离的速度为v的气流,两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场,磁场方向与两板平行,并与气流垂直,如图所示。把两板与外电阻R连接起来,在磁场力作用下,气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流。设该气流的导电率(电阻率的倒数)为σ,则( )
A.该磁流体发电机模型的内阻为r=
B.产生的感应电动势为E=Bav
C.流过外电阻R的电流强度I=
D.该磁流体发电机模型的路端电压为
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【题目】如图所示,MN为竖直放置的光屏,光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体,O为球心,轴线OA垂直于光屏,O至光屏的距离OA=2R.一细束单色光垂直射向半球体的平面,在平面的入射点为B,OB=R,求:
(1)光线从透明半球体射出时,出射光线偏离原方向的角度.
(2)光线在光屏形成的光斑到A点的距离.
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【题目】带电的平行板电容器与静电计的连接如图,要使静电计的指针偏角变大,可采用的方法有
A.将极板B向左适当移动
B.用手触摸极板A
C.在两板间插入电介质
D.将极板B向上适当移动
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【题目】有一个小灯泡上标有“4V、2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I﹣U图线.现有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)
B.电压表(0~15V,内阻20kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻1Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω)
E.滑动变阻器(最大阻值5Ω)
F.滑动变阻器(最大阻值500Ω)
G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干
(1)实验时,选用的电路图来完成实验_________。(填“图甲”或“图乙”)
(2)实验中所用电压表应选________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________。(填序号)
(3)把图丙中所示的实验器材用实线连接成实物电路图____________。
(4)下列小灯泡的伏安特性曲线符合实际的是________。
A. B. C. D.
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【题目】如图所示,电路两端电压U恒定,将滑动变阻器滑片向右移动的过程中,有下列判断:①A、B两点间电压增大;②电路消耗的总功率增大;③通过的电流增大;④通过的电流增大。其中正确的是( )
A.①③B.①④C.②③D.②④
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【题目】如图所示,两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ,其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60°角,经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ,又经过t2时间后回到区域Ⅰ,设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2,则
A. ω1∶ω2=1∶1 B. ω1∶ω2=2∶1
C. t1∶t2=1∶1 D. t1∶t2=2∶1
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【题目】如图甲所示,正方形区域内有垂直于纸面方向的磁场(边界处有磁场),规定磁场方向垂直于纸面向里为正,磁感应强度B随时间t变化的情况如图乙所示.一个质量为m,带电量为+q的粒子,在t=0时刻从O点以速度v0沿x轴正方向射入磁场,粒子重力忽略不计.则下列说法中正确的是( )
A.在T0时刻,若粒子没有射出磁场,则此时粒子的速度方向必沿x轴正方向
B.若B0=,粒子没有射出磁场,T0时刻粒子的坐标为(,)
C.若粒子恰好没有从y轴射出磁场,则B0=
D.若B0=,粒子没有射出磁场,T0时间内粒子运动的路程为
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