【题目】某小组用图甲所示器材测量重力加速度的大小.实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电计时器A和B、钢制小球和网兜组成.通过测量小球在A、B间不同位移时的平均速度,求重力加速度.回答下列问题:
(1)实验中保持A不动,沿杆向下移动B,测量A、B之间的距离h及钢球经过该距离所用时间t,经多次实验绘出与t关系图象如图乙所示.由图可知,重力加速度g与图象的斜率k的关系为g=__________,重力加速度的大小为________m/s2;
(2)若另一小组用同样的实验装置,保持B不动,沿杆向上移动A,则______(选填“能”或“不能”)通过上述方法测得重力加速度;
(3)为减小重力加速度的测量误差,可采用哪些方法?____________________________(提出一条即可).
【答案】 (1)2k; 9.68; (2)能; (3)AB间的距离尽可能大,钢球的体积尽可能小等;
【解析】试题分析:(1)我们在图像的直线上取两个点,其对应的高度与时间分别为h1、h2,t1、t2,则图象的斜率k=,而正是钢球通过h1时的平均速度,也是这段时间内时间中点的即时速度,设钢球由静止落到A时的时间为t0,故=g(t0+),=g(t0+),将其代入上式可得k=,即g=2k;由图像可得,其斜率k=m/s2=9.67m/s2;
(2)如果保持B不动,则我们可以设钢球由静止到B的时间为T0,则该时间也是可以在计算的过程中约去的,所以这种方法也可以测得重力加速度。
(3)为了减小误差,可以使AB间距离尽可能大,钢球体积尽可能小等。
考点:用自由落体的方法测重力加速度。
【题型】实验题
【结束】
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【题目】下列说法正确的是
A. 饱和汽压随温度降低而减小,与饱和汽的体积无关
B. 蔗糖受潮后粘在一起,没有确定的几何形状,所以它是非晶体
C. 布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的
D. 分子间距离增大时,分子间引力和斥力都减小,分子势能不一定减小
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【题目】如图所示,在水平光滑桌面上,两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上,且每个小线圈都各有一半面积在金属框内。先将电路接通后再断开,则两金属框在断开电路的瞬间( )
A. 两小线圈会有相互远离的趋势
B. 两小线圈会有相互靠拢的趋势
C. 左边小线圈中感应电流沿顺时针方向,右边小线圈中感应电流沿逆时针方向
D. 两小线圈中感应电流都沿逆时针方向
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【题目】如图所示,在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧.当烧断细线时,小球被弹出,小球落地时的速度方向与水平方向成60°角,则正确的是(g=10m/s2)( )
A. 弹簧最大弹性势能为10J B. 弹簧最大弹性势能为15J
C. 运动时间为s D. 落地点到桌子边缘的距离是m
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【题目】2017年4月22日,我国首艘货运飞船“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室完成交会对接。若飞船绕地心做匀速圆周运动,距离地面的高度为h,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G。下列说法正确的是 ( )
A. 根据题中条件可以估算飞船的质量
B. 天舟一号飞船内的货物处于平衡状态
C. 飞船在圆轨道上运行的加速度为
D. 飞船在圆轨道上运行的速度大小为
【答案】CD
【解析】飞船的质量在计算过程中抵消,所以无法计算飞船的质量,飞船内的货物跟飞船一块做匀速圆周运动,合力指向地心,不为零,不是平衡状态,AB错误;运动过程中万有引力充当向心力,故有,联立黄金替代公式,可得,C正确;根据公式,解得,联立黄金替代公式,可得,D正确.
【题型】多选题
【结束】
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【题目】如图是等离子体发电机的示意图,原料在燃烧室中全部电离为电子与正离子,即高温等离子体,等离子体以速度v进入矩形发电通道,发电通道里有图示的匀强磁场,磁感应强度为B。等离子体进入发电通道后发生偏转,落到相距为d的两个金属极板上,在两极板间形成电势差,等离子体的电阻不可忽略。下列说法正确的是( )
A. 上极板为发电机正极
B. 外电路闭合时,电阻两端的电压为Bdv
C. 带电粒子克服电场力做功把其它形式的能转化为电能
D. 外电路断开时,等离子受到的洛伦兹力与电场力平衡
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【题目】一个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的线框,当线框转至中性面时开始计时.线框转动的角速度的大小10πrad/s。当t1=s,线框中感应电动势为50V,则当t2=s时,线框中感应电动势为____V,感应电动势的最大值____v,线框中感应电动势的瞬时表达式______v.
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【题目】如图甲所示是一个摆线长度可调的单摆振动的情景图,O是它的平衡位置,P、Q是小球所能到达的最高位置.小球的质量m=0.4 kg,图乙是某摆长时小球的振动图象,g取10 m/s2.
(1)为测量单摆的摆动周期,测量时间应从摆球经过________(填“O”“P”或“Q”)时开始计时;测出悬点到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度g=________(用L、n、t、π表示).
(2)由图乙写出单摆做简谐运动的表达式________并判断小球在________ (填写位置)时回复力最大,最大回复力为_______N.(π2≈10)
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【题目】如图所示,光滑的水平面上,小球A以速率v0撞向正前方的静止小球B,碰后两球沿同一方向运动,且小球B的速率是A的4倍,已知小球A、B的质量别为2m、m。
①求碰撞后A球的速率;
②判断该碰撞是否为弹性碰撞。
【答案】 是弹性碰撞
【解析】①由动量守恒得,且,解得
②碰撞前;碰撞后:
是弹性碰撞
【题型】解答题
【结束】
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【题目】如图所示,有理想边界的两个匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,两边界间距s=0.1m.一边长L=0.2m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成,总电阻R=0.4Ω。现使线框以v=2m/s的速度从位置I匀速运动到位置II.
(1)求cd边未进入右方磁场时线框所受安培力的大小.
(2)求整个过程中线框所产生的焦耳热.
(3)在坐标图中画出整个过程中线框a、b两点的电势差Uab随时间t变化的图线.
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【题目】三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验.
(1)甲同学采用如图甲所示的装置,用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤击打的力度,使A球被弹出时的速度不同,两球仍然同时落地,这说明 .
(2)乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的末端水平的斜槽轨道M、N分别用于发 射小铁球P、Q,其中N的末端与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D.斜槽轨道M到水平板的高度可调,但两轨道始终保持平行,因此小铁球P、Q在轨道出口处的水平速度总是相等的.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后同时切断电源,使两小铁球能以相同的初速度同时从轨道M、N的下端A、B水平射出,实验中能观察到的现象是 .若仅改变轨道M的高度(两轨道仍然保持平行),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这是因为 .
(3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片,图丙中每个小方格代表的正方形边长L=1.25cm.由图丙可求得拍摄时曝光时间间隔t= s,该小球平抛运动的初速度大小v0= m/s(取g=10m/s2).
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【题目】如图所示,光滑水平面AB与竖直面上的半圆形光滑固定轨道在B点衔接,BC为直径。一可看作质点的物块在A处压缩一轻质弹簧(物块与弹簧不连接),释放物块,物块被弹簧弹出后,经过半圆形轨道B点之后恰好能通过半圆轨道的最高点C。现在换用一个质量较小的另一物块,被同样压缩的弹簧由静止弹出,不计空气阻力。则更换后( )
A. 物块不能到达C点
B. 物块经过C点时动能不变
C. 物块经过C点时的机械能不变
D. 物块经过B点时对轨道的压力减小
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