【题目】图甲所示为“探究加速度与物体所受合力的关系”的实验装置。图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B,它们均置于一端带有定滑轮的足够长的木板上,P为钩码,C为弹簧测力计,绳与滑轮间的摩擦可以忽略。
(1)实验时一定要进行的操作是_____(填选项前的字母)。
A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平
B.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
C.改变P的质量,打出几条纸带
D.为减小误差,实验中一定要保证P的质量远小于小车的质量
(2)按图甲装置(长木板水平放置)完成实验,以弹簧测力计的示数F为横坐标,以加速度a为纵坐标,图乙中画出的a﹣﹣F图象可能正确的是_____(填选项字母).若测出的a﹣F图象的斜率为k,则小车的质量为_____。
【答案】 BC A
【解析】(1)A:该实验要平衡摩擦力,一端带有定滑轮的长木板要倾斜。故A项错误。
B:为提高打点的个数,小车靠近打点计时器,打点计时器的使用要先接通电源后释放小车。故B项正确。
C:改变P的质量,打出几条纸带,得到不同拉力作用下的加速度,故C项正确。
D:由于该实验的连接方式,小车是在绳的拉力下加速运动,此拉力可由测力计示数获得,不需要用重物的重力来代替,则不要求重物质量远小于小车质量。故D项错误。
综上答案为BC。
(2)若没有平衡摩擦力,则当F≠0时,a=0;也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0;且实验中物体的加速度与合外力成正比,图线应为直线。所以的a﹣F图象可能正确的是图线A。
据牛顿第二定律,解得: ,对比图象可得: ,则小车质量。
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【题目】如图所示,半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道最低点与水平传送带平滑连接,传送带皮带轮的半径r=0.2m,转速为,可视为质点的物块从轨道顶端由静止下滑,物块与传送带间的动摩擦因数为=0.2。已知物块的质量m=lkg,两皮带轮间的距离L=24m,传送带不打滑,重力加速度。求:
(1)传送带的速度;
(2)物块滑到圆弧轨道底端时所受到轨道作用力的大小;
(3)物块在水平传送带上的运动时间。
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【题目】实验宣中常用粒子加速器来获得高速粒子,某两级串列加速器外形设计酷似“U"型,其结构如图所示,其中ab、cd为底面为正方形的长方体加速管,加速管长为L,底面边长为且两加速管底面在同一平面内。两加速管中心轴线间的距离为,加速管内有和轴线平行的匀强电场。端面b、d的下方区域存在垂直两加管轴线平面的匀强磁场,磁感强度大小为B。现将速度很小的一价带负电粒子均匀地从a端面输入,在ab管中被加速后,垂直进入匀强磁场,到达d处时,可被设在d处的特殊装置将其电子剥离(粒子速度不变,特殊装置大小可忽略),成为三价正粒子,沿轴线进入的粒子恰能沿两加速管轴线加速,已知b、d两端电势相等,a、c两端电势相等, 元电荷为e,该粒子质量为m,不计粒子重力及粒子间相互作用力。
(1)试求a、b两端面之间的电势差;
(2)仅改变加速管电压,则粒子在加速器中经历的最短时间是多少;
(3)实际工作时,磁场可能会与设计值B有一定偏差,而会以至间的某一确定值工作,若要求至少有90%的粒子能成功加速,试求偏差的最大值 。
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【题目】如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角∠BAC=30°,AB边的长度为L,P为垂直于直线BCD的光屏,P屏到C的距离为L.一宽度也为L的平行单色光束垂直射向AB面,在屏上形成一条宽度等于AB的光带,已知光速为c,求:
(1)棱镜的折射率;
(2)入射的光线照射到玻璃砖沿BC边到射到屏上P点所用的时间。
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【题目】如图所示的电路中,电源电动势E=8V,内阻r=2Ω,电阻R2=6Ω,电容为1μF的平行板电容器水平放置且下极板接地。当滑动变阻器R1的滑片处于b端时,有一带电油滴位于板间正中央P点且恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 此时P点电势为6V
B. 电容器上极板所带电荷量为6×10﹣6C
C. 若仅将电容器上极板缓慢上移少许,则P点电势不变
D. 若仅将滑片P从b端向a端缓慢移动少许,则油滴将向下移动
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【题目】如图所示,容器A和汽缸B都能导热,均处于27℃的环境中,汽缸B上方与大气连通,大气压强为P0=1.0×105Pa.开始时阀门K关闭。A内为真空,其容积VA=1.2L,B内活塞横截面积S=100cm2、质量m=1kg,活塞下方充有理想气体,其体积Vs=4.8L.活塞上方恰与汽缸上部接触但没有弹力。A与B间连通细管体积不计,打开阀门K后使活塞缓慢下移。不计摩擦,g取10m/s2。
①求稳定后活塞的位置及活塞下移过程中汽缸B内气体对活塞做的功。
②稳定后将阀门K再次关闭,然后把整个装置放置于207℃的恒温槽中。求活塞稳定后汽缸B内气体的压强。
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【题目】如图甲所示,质量m=1kg、初速度v0=6 m/s的物块受水平向左的恒力F作用,在粗糙的水平地面上从O点开始向右运动,O点为坐标原点,整个运动过程中物块速率的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示,g=10m/s2,下列说法中正确的是
A. t=2s时物块速度为零 B. t=3s时物块回到O点
C. 恒力F大小为2N D. 物块与水平面间的动摩擦因数为0.1
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【题目】一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p0=75.0 cmHg。环境温度不变。
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【题目】如图所示,在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场,y轴右侧区域I内存在垂直于纸面向内的匀强磁场,磁感应强度大小为,区域II内有垂直纸面向外的匀强磁场,区域I、区域II的宽度均为,高度分别为EF=2L,和DE= ,质量也为m、电荷量为q的带正电的粒子从坐标为(-2L,-2L)的A点以速度,沿x轴正方向射出,恰好经过坐标为(0,-L)的C点射入区域I,粒子重力忽略不计,求:
(1)匀强电场的电场强度大小E;
(2)要使粒子从区域II的右边界DE离开磁场,可在区域II内加垂直于纸面向外的匀强磁场,试确定磁感应强度B的大小范围;
(3)若粒子恰能从II区右边界DE间离x轴最远的点射出,求粒子在磁场中运动的时间。
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