【题目】用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律:
(1)某同学通过实验得到如图(b)所示的a﹣F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角 (填“偏大”或“偏小”).
(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力 砝码和盘的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”),为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足 的条件
(3)某同学得到如图所示的纸带.已知打点计时器电源频率为50Hz. A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点.△s=sDG﹣sAD= cm.由此可算出小车的加速度a= m/s2(保留两位有效数字).
【答案】(1)偏大;(2)小于,M>>m (3)1.80; 5.0m/s2
【解析】试题分析:1、考查实验时平衡摩擦力时出现的误差问题,不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,就是平衡摩擦力时过大.从图上分析两图各是什么原因即可.
2、根据牛顿第二定律求出绳子拉力与砝码和盘的总重力的关系,判断出在什么情况下砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力.
3、根据匀变速直线运动的规律△x=aT2可以求出加速度的大小.
解:(1)当拉力F等于0时,小车已经产生力加速度,故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大,在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大.
(2)对整体分析,根据牛顿第二定律得,a=,
则绳子的拉力F=Ma=,
所以实际小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力.
当M>>m,即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时,砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力.
(3)根据刻度尺的示数可知△s=3.90cm﹣2.10cm=1.80cm,时间间隔为T=0.06s,
代入公式△x=aT2可以求出加速度为:a=5.0m/s2.
故答案为:(1)偏大;(2)小于,M>>m (3)1.80; 5.0m/s2
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【题目】我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后,最终成功进入环月工作轨道.如图所示,卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动,也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动.下列说法正确的是( )
A. 卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度
B. 卫星在a上运行的周期大于在b上运行的周期
C. 卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度
D. 卫星在a上运行时受到的万有引力大于在b上运行时的万有引力
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【题目】2008年9月25日,我国利用“神舟七号”飞船将航天员成功送入太空,9月26日4时04分,“神舟七号”飞船成功变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h(约340km)的圆形轨道。已知飞船的质量为m,地球半径为R,地面处的重力加速度为g,地球自转的角速度为ω,则下列说法正确的是( )
A. 飞船由椭圆轨道变为圆形轨道时,需要在椭圆的远地点处使飞船减速
B. 飞船做匀速圆周运动时,运行速度小于7.9
C. 飞船在圆轨道上运动时,航天员将不受重力作用
D. 飞船在距地面高度为h(约340km)的圆轨道上运动时的速度大于(R+h)ω
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【题目】下列说法中正确的是( )
A. 物体受力平衡,则机械能一定守恒
B. 物体做匀速直线运动,则机械能一定守恒
C. 物体做自由落体运动,则机械能一定守恒
D. 物体沿斜面滑下,则机械能一定守恒
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【题目】我国将在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器,进行首次月球样品自动取样并安全返回地球。假设探月宇航员站在月球表面一斜坡上的M点,并沿水平方向以初速度v0抛出一个质量为m的小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点N,斜面的倾角为,已知月球半径为R,月球的质量分布均匀,求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度.
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【题目】(20分)电视机的显像管中,电子束的偏转是用电偏和磁偏转技术实现的。如图甲所示,电子枪发射出的电子经小孔S1进入竖直放置的平行金属板M、N间,两板间所加电压为U0;经电场加速后,电子由小孔S2沿水平放置金属板P和Q的中心线射入,两板间距离和长度均为;距金属板P和Q右边缘处有一竖直放置的荧光屏;取屏上与S1、S2共线的O点为原点,向上为正方向建立x轴。已知电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。
(1)求电子到达小孔S2时的速度大小v;
(2)若金属板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场,电子恰好经过P板的右边缘飞出,求磁场的磁感应强度大小B;
(3)若金属板P和Q间只存在电场,P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图乙所示,单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线;每个电子在板P和Q间运动的时间极短,可以认为两板间的电压恒定;忽略电场变化产生的磁场。试求在一个周期(即2t0时间)内打到荧光屏单位长度亮线上的电子个数n。
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【题目】已知某船在静水中的速度为v1=5m/s,现让船渡过某条河,假设这条河的两岸是理想的平行线,河宽为d=100m,水流速度为v2=3m/s,方向与河岸平行.
(1)欲使船以最短时间渡河,最短时间是多少?
(2)欲使船以最小位移渡河,渡河所用时间是多少?
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【题目】下列说法正确的是________.
A. 点电荷其实就是体积很小的球体
B. 根据F=k,当两电荷的距离趋近于零时,静电力将趋向无穷大
C. 若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
D. 库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律
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【题目】忽略空气阻力,下列物体运动过程中不满足机械能守恒的是( )
A. 电梯匀速下降 B. 物体自由下落
C. 物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端 D. 铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前
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