【题目】如图所示,带电物体P、Q可视为点电荷,电荷量相同。倾角为θ、质量为M的斜面体放在粗糙水平面上,将质量为m的物体P放在粗糙的斜面体上。当物体Q放在与P等高(PQ连线水平)且与物体P相距为r的右侧位置时,P静止且受斜面体的摩擦力为0,斜面体保持静止,静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. P、Q所带电荷量为
B. P对斜面的压力为0
C. 斜面体受到地面的摩擦力方向水平向右,大小为
D. 斜面体对地面的压力为(M+m)g
【答案】CD
【解析】
A.对物体P受力分析物体P受到水平向左的库仑力,垂直斜面向上的支持力N,竖直向下的重力,则有:
又由库仑定律得:
其中q为P、Q所带电荷量,解得:
故A错误。
B.由A项分析可知,物体P受到垂直斜面向上的支持力,所以P对斜面的压力不为0,故B错误。
C.对斜面体受力分析可知斜面体受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力,垂直斜面向下的压力N和水平向右的摩擦力f,所以:
又有A项分析可知:
联立解得:
故C正确.
D.对斜面体和物体P整体受力分析可知,受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力,水平向左的库仑力和水平向右的摩擦力,所以竖直方向上受力平衡,此时地面对斜面体的支持力:
由牛顿第三定律可知,斜面体对地面的压力为,故D项正确。
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【题目】如图1所示,在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中:
(1)下面叙述不正确的是_________(填选项前面的序号)
A.必须用天平称出物体的质量
B.应该选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2mm的纸带
C.操作时应先放纸带再通电
D.电磁打点计时器应接在电压为220V的直流电源上
(2)如图2是实验中得到的一条纸带。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg,A、B、C、D是连续打出的四个点,它们到0点的距离如图2所示.则由图中数据可知,打点计时器打下计数点C时,物体的速度_________m/s;由0点运动到C点的过程中,重物重力势能的减少量等于_________J,动能的增加量等于_________J(取三位有效数字)。
(3)实验结果总是动能增量略小于重力势能的减少量;造成这种现象的主要原因是_________(填选项前面的序号)
A.选用的重锤质量过大
B.处埋时出现计算错误
C.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D.实验时操作不够细,实验数据测量不准确
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【题目】某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验.
(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图1所示,得到电压表的内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了.已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为______________V(结果保留两位有效数字).
(2)为了更准确地测量该电压表的内阻Rv,该同学设计了图2所示的电路图,实验步骤如下:
A.断开开关S,按图2连接好电路;
B. 把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;
C. 将电阻箱R0的阻值调到零;
D. 闭合开关S;
E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3V的位置;
F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻Rv的测量值;
G.断开开关S.
实验中可供选择的实验器材有:
a.待测电压表
b.滑动变阻器:最大阻值2000Ω
c.滑动变阻器:最大阻值10Ω
d.电阻箱:最大阻值9999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
e.电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
f.电池组:电动势约6V,内阻可忽略
g.开关,导线若干
按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:
①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用____(填“b”或“c”),电阻选用_____(填“d”或“e”).
②电压表内阻的测量值R测和真实值R真相比,R测____R真(填“>”或“<”);若Rv越大,则 越____(填“大”或“小”)
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【题目】如图所示,山坡上两相邻高压塔A、B之间架有匀质粗铜线,平衡时铜线呈弧形下垂,最低点在C。已知弧线BC的长度是AC的倍,而左塔B处铜线切线与竖直方向成β=30°角。则右塔A处铜线切线与竖直方向成角α应为( )
A. 30°B. 45°C. 60°D. 75°
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【题目】如图,△abc中bc=4cm,∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于△abc所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。下列说法中正确的是( )
A. 电场强度的方向沿ac方向
B. 电场强度的大小为2 V/cm
C. 电子从a点移动到b点,电势能减少了4 eV
D. 电子从c点移动到b点,电场力做功为4 eV
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【题目】在用“伏安法测小灯泡的电阻”实验中。
(1)在如图甲,请你将电压表正确连入电路,完成电路的连接__________.
(2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应放在最______端。(填“左”或“右”)
(3)小明同学在做实验时,电路连接无误。闭合开关后,发现电流表的指针明显偏转,而电压表的示数为零。该故障的原因可能是__________.
(4)这个电路除了可以测小灯泡的电阻外,还可以用来测量小灯泡的功率。由图乙两表示数可求出小灯泡的功率P=_________W。(保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,R 是一个定值电阻,A、B 为水平正对放置的两块平行金属板,两板间带电微粒 P 处于静止状态,则下列说法正确的是
A.若增大A、B两金属板的间距,则有向右的电流通过电阻R
B.若增大A、B两金属板的间距,P将向上运动
C.若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片,P将向上运动
D.若紧贴B 板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片,P 将向上运动
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【题目】(1)关于“验证力的平行四边形定则”的实验,请回答以下问题:
①实验中,除了木板、白纸、图钉、绳套、刻度尺、三角板、量角器外,在下列器材中,还必须使用的器材有_______和_______。
A.天平(含砝码) B.橡皮条 C.弹簧测力计 D.不同质量的钩码
②下列实验操作合理的是______。
A.实验前,将两测力计水平互拉,选择读数始终相同的两测力计
B.实验时,应保持弹簧测力计、细绳、橡皮条都与木板平行
C.实验中用两个测力计拉绳套时,两个力F1和F2必须相互垂直
D.记录细绳的方向时,标记同一细绳方向的两点要尽量近一些
(2)有一根细而均匀的导电材料样品(如图1a所示),截面为同心圆环(如图1b所示),此样品长L约为2cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为ρ,因该样品的内径太小,无法直接测量。现提供以下实验器材:
A.20等分刻度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程50mA,内阻r1=100Ω)
D.电流表A2(量程100mA,内阻r2大约为40Ω)
E.电流表A3(量程3A,内阻r3大约为0.1Ω)
F.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流2A)
G.直流电源E(12V,内阻不计)
H.待测导电材料样品Rx
I.开关一只,导线若干
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:
①用游标卡尺测得该样品的长度如图2甲所示,其示数L=_____cm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图2乙所示,其示数D=__________mm。
②请选择合适的仪器,在答题卡相应位置画出最佳实验电路图_,并标明所选器材的字母代号。
③用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=___。(如若选用电流表A1、A2、A3,则其读数分别用I1、I2、I3表示)
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【题目】2019年10月5日2时51分,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将“高分十号”地球同步卫星发射升空。一般发射地球同步卫星要经过两次变轨才能进入地球同步轨道。如图所示,先将卫星送入较低的圆轨道Ⅰ,经椭圆轨道Ⅲ进入地球同步轨道Ⅱ。已知“高分十号”卫星质量为m卫,地球质量为m地,轨道Ⅰ半径为r1,轨道Ⅱ半径为r2,A、B为两轨道的切点,则下列说法正确的是( )
A.“高分十号”在轨道Ⅰ上的运行速度大于7.9km/s
B.若”高分十号”在轨道I上的速率为v1:则在轨道II上的速率v2=v1
C.在椭圆轨道上通过B点时“高分十号”所受万有引力小于向心力
D.假设距地球球心r处引力势能为Ep=-则“高分十号”从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ,其机械能增加了-
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