【题目】某实验小组想通过如图1所示的实验装置来“探究功与速度变化的关系”。实验中通过改变拉伸的橡皮筋的条数来改变外力对小车做功W的数值,用速度传感器测出每次小车获得的速度v。
(1)下列关于本实验的说法中正确的是____________。
A.本实验需要先平衡摩擦力
B.实验中必须测出小车的质量m
C.实验中必须测出橡皮筋对小车做功的具体数值
D.每次所用的橡皮筋应该是相同规格,且每次都拉伸到同一位置
(2)某次实验中同学们通过速度传感器得到小车沿木板运动的速度随时间变化的关系图象如图2所示,图中0~t1内的图线为曲线,t1~t2内的图线为直线。由此可知,该实验中存在的不当之处是_____________。
(3)同学们纠正不当之处后,先后用一根、两根、三根、四根、五根橡皮筋做实验,通过速度传感器测出小车各次获得的速度,并画出v2–W图象如图3所示。测得该图线的斜率为k,由此可以计算出本实验中所用的小车的质量为_________。
【答案】 AD 平衡摩擦时倾角过大 2/k
【解析】(1)为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力做的功,必须在实验前让木板有适当的倾角以平衡摩擦力,A正确;只要小车的质量保持不变,就可以得到小车获得的速度与合外力做功的关系B错误;只要用规格相同的橡皮筋,使它们伸长相同的长度,即每次拉伸到同一位置,就可以用W、2W、3W、···表示外力各次做的功,而不需要测出每次做功的具体数值,C错误,D正确,故选AD.(2)时间内为橡皮筋逐渐恢复原长的过程,小车做加速度减小的加速运动,而时间内橡皮筋完全恢复原长后,小车还在做匀加速运动,这一定是平衡摩擦时倾角过大造成的;(3)根据动能定理得,所以该图线的斜率,所以小车的质量.
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【题目】滴水法测重力加速度的过程是这样的:让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里,调整水龙头,让前一滴水滴到盘子而听到声音时,后一滴恰好离开水龙头.从第1次听到水击盘声时开始计时,测出n次听到水击盘声的总时间为t,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h,即可算出重力加速度.设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1 s,声速为340 m/s,则( )
A. 水龙头距人耳的距离至少为34 m
B. 水龙头距盘子的距离至少为34 m
C. 重力加速度的计算式为
D. 重力加速度的计算式为
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【题目】如图所示,长为R的轻杆一端拴有一个小球,另一端连在光滑的固定轴O上,现在最低点给小球一水平初速度,使小球能在竖直平面内做完整圆周运动,不计空气阻力,则( )
A. 小球通过最高点时的最小速度为
B. 若小球通过最高点时速度越大,则杆对小球的作用力越大
C. 若小球在最高点的速度大小为,则此时杆对小球作用力向下
D. 若小球在最低点的速度大小为,则小球通过最高点时对杆无作用力
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【题目】如图所示,竖直平面内轨道ABCD的质量M=0.4 kg,放在光滑水平面上,其中AB段是半径R=0.4 m的光滑1/4圆弧,在B点与水平轨道BD相切,水平轨道的BC段粗糙,动摩擦因数μ=0.4,长L=3.5 m,C点右侧轨道光滑,轨道的右端连一轻弹簧.现有一质量m=0.1 kg的小物体(可视为质点)在距A点高为H=3.6 m处由静止自由落下,恰沿A点滑入圆弧轨道(g=10 m/s2).下列说法错误的是 ( )
A. 最终m一定静止在M的BC某一位置上
B. M在水平面上运动的最大速率2.0 m/s;
C. 小物体第一次沿轨道返回到A点时将做斜抛运动.
D. 小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小4m/s.
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【题目】如图所示,将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状,它通过两个小金属环与长直金属杆导通,图中a、b间距离为L,导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d.右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面向里的匀强磁场,磁场区域的宽度为。现在外力作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动,t=0时刻a环刚从O点进入磁场区域。则下列说法正确的是( )
A. t= 时刻,回路中的感应电动势为0
B. t= 时刻,回路中的感应电动势为2Bdv
C. t= 时刻,流经长直杆ab的电流第一次开始改变方向
D. t= 时刻,流经长直杆ab的电流第一次开始改变方向
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【题目】如图甲所示,粒子源靠近水平极板M、N的M板,N板下方有一对长为L,间距为d=1.5L的竖直极板P、Q,再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场,磁场上边界的部分放有感光胶片.水平极板M、N中间开有小孔,两小孔的连线为竖直极板P、Q的中线,与磁场上边界的交点为O.水平极板M、N之间的电压为U0;竖直极板P、Q之间的电压UPQ随时间t变化的图象如图乙所示;磁场的磁感强度B=.粒子源连续释放初速不计、质量为m、带电量为+q的粒子,这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板P、Q之间的电场后再进入磁场区域,都会打到感光胶片上.已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期,粒子重力不计.求:
(1)带电粒子进入偏转电场时的动能EK;
(2)磁场上、下边界区域的最小宽度x;
(3)带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围.
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【题目】图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛__________________。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s。(g=9.8m/s2)
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s;B点的竖直分速度为_______m/s。(g=10m/s2)
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【题目】在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,将6mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒,测得每滴入75滴,量筒内的溶液增加1mL.用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中,把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓,如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm,则油酸膜的面积约为______m2(保留两位有效数字).由以上数据,可估算出油酸分子的直径约为______m(保留两位有效数字).
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【题目】嫦娥工程分为三期,简称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器,该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R,引力常量为G,忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是
A. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为
B. “嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
C. 月球的平均密度为
D. 在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
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