【题目】用图甲所示的装置,进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验,实验中认为小车受到的力等于砝码及盘的总重力:
(1)以下操作正确的是_____________
A、调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B、平衡小车受到的摩擦力时,应将砝码盘挂在细绳的下端
C、改变小车的质量时,不需要重新平衡小车受到的摩擦力
D、实验中,应先放开小车再接通打点计时器的电源
(2)实验中,得到一条纸带如图乙所示:(交流电源的频率为50Hz )由纸带可求得小车的加速度a = __________m / s2(结果保留两位有效数字)
(3)在保持小车的质量一定,探究a 与F 速度关系时,实验小组在轨道水平及倾斜两种情况下分别进行了实验,得到了两条a F 图线如图丙所示,图线___________是在轨道水平情况下得到的(选填“①”或“②”);小车的总质量m= ____________ kg (结果保留两位有效数字)
【答案】(1)AC; (2)0.88; (3)②, 0.50
【解析】
解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项;
知道滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数;
对滑块受力分析,根据牛顿第二定律求解
(1)A项:调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行,故A正确;
B项:平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,使小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动,故B错误;
C项:每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力,故C正确;
D项:实验中,应先接通打点计时器的电源再放开小车,故D错误。
故选:AC。
(2)交流电的周期为0.02s,时间间隔为,由逐差法可得:
;
(3) 由图象可知,当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,
该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力时木板的右端垫得过高.所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的,图象②是在轨道水平情况下得到的;
根据F=ma得 ,所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块质量的倒数
由图得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=2,所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5Kg。
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【题目】如图所示,在xoy坐标系中,两平行金属板如图1放置,OD与x轴重合,板的左端与原点O重合,板长L=2m,板间距离d=1m,紧靠极板右侧有一荧光屏.两金属板间电压UAO变化规律如图2所示,变化周期为T=2×10﹣3s,U0=103V,t=0时刻一带正电的粒子从左上角A点,以平行于AB边v0=1000m/s的速度射入板间,粒子电量q=1×10﹣5C,质量m=1×10﹣7kg.不计粒子所受重力.求:
(1)粒子在板间运动的时间;
(2)粒子打到荧光屏上的纵坐标;
(3)粒子打到屏上的动能.
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【题目】如图所示,在光滑的水平面上放有两个小球A和B其质量mA<mB,B球上固定一轻质弹簧.若将A球以速率v去碰撞静止的B球,碰撞时能量损失不计,下列说法中正确的是( )
A. 当弹簧压缩量最大时,A球速率最小,B球速率最大
B. 当弹簧恢复原长时,B球速率最大
C. 当A球速率为零时,B球速率最大
D. 当B球速率最大时,弹性势能不为零
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【题目】如图是某一电场中的一簇电场线,现把一个负电荷分别放在AB两点,下列说法正确的是( )
A. 此负电荷在A点受到的电场力比B点大
B. 此负电荷在A点的电势能比B点大
C. 电场中A点的电势高于B点的电势
D. 若把此负电荷从B点由静止释放,它将沿电场线运动到A点
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【题目】如图所示,用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P点,0点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图所示。
(1)在这个实验中,为了尽量减小实验误差,两个小球的质量应满足m1__________m2(填“>”或“<”);除了图中器材外,实验室还备有下列器材,完成本实验还必须使用的两种器材是______。
A.秒表
B.天平
C.刻度尺
D.打点计时器
(2)下列说法中正确的是______。
A.如果小球每次从同一位置由静止释放,每次的落点一定是重合的
B.重复操作时发现小球的落点并不重合,说明实验操作中出现了错误
C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D.仅调节斜槽上固定位置C,它的位置越低,线段0P的长度越大
(3)在某次实验中,测量出两个小球的质量m1、m2,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,测量出三个落点位置与0点距离OM、OP、0N的长度。在实验误差允许范围内,若满足关系式____________,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒;若碰撞是弹性碰撞,则仅需满足的关系式是____________。(用测量的量表示)
(4)某同学在做这个实验时,记录下小球三个落点的平均位置M、P、N,如图所示。他发现M和N偏离了0P方向。这位同学猜想两小球碰撞前后在OP方向上依然动量守恒,他想到了验证这个猜想的办法:连接OP、OM、ON,作出M、N在OP方向上的投影点M′、N′。分别测量出OP、OM′、ON′的长度。若在实验误差允许的范围内,满足关系式:____________则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。
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【题目】为测量竖直方向的加速度,某研究小组利用一根轻弹簧、刻度尺、钩码制作了一个测量加速度的装置。如图所示,轻弹簧上端固定在竖直放置的刻度尺的零刻线处,下端不a 挂钩码时指针指在A(0.10m)位置;挂上质量为0.2kg 的钩码,平衡时指针处在B(0.14m) 位置。把B 位置标为加速度的 0刻度值。(取g=10m/ s2)
(1)求弹簧的劲度系数k 。
(2)将该装置挂在竖直上升的升降机中,发现指针处在C(0.16m) 位置。C 位置应标注的加速度值是多少?此时钩码处于“超重”还是“失重”状态?
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【题目】把一个带电荷量为2×10-8 C的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时,静电力做功8×10-6 J;若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时,静电力做功2×10-6 J,取无限远处电势为零。
(1)求A点的电势。
(2)求A、B两点的电势差。
(3)若把电荷量q= -2×10-5 C的电荷由A点移到B点,静电力做的功为多少?
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【题目】一质点直线方向做匀变速直线运动,它离开点的距离随时间变化的关系为,则:
A. 质点的初速度为
B. 质点做匀加速直线运动
C. 任意1秒内,质点速度改变量大小为
D. 质点在到间的平均速度大小为
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【题目】一质量为m、电荷量为+q的小球,从O点以和水平方向成α角的初速度v0抛出,当达到最高点A时,恰进入一匀强电场中,如图,经过一段时间后,小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的A`点后又折返回到A点,紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点。(用m、q、α、v0、S表示)
求:(1)该匀强电场的场强E的大小和方向;(在图中标明E的方向)
(2)从O点抛出又落回O点所需的时间。
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