【题目】(8分)某同学设计了如图甲所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系.将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚开始运动为止,记下传感器的最大示数F0,以此表示小车所受摩擦力的大小.再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细砂,记下传感器的示数F1.
(1)接通频率为50Hz的交流电源,释放小车,打出如图乙所示的纸带.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,则小车加速度a= m/s2.(保留两位有效数字)
(2)改变小桶中砂的重力,多次重复实验,记下小车加速运动时传感器的示数F2,获得多组数据,描绘小车加速度a与合力F(F=F2﹣F0)的关系图象,不计纸带与计时器间的摩擦,下列图象中正确的是 .
(3)同一次实验中,小车加速运动时传感器示数F2与小车释放前传感器示数F1的关系是F2 F1(选填“<”、“=”或“>”).
(4)关于该实验,下列说法中正确的是 .
A.小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量 |
B.实验中需要将长木板右端垫高 |
C.实验中需要测出小车和传感器的总质量 |
D.用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,可更方便地获取多组实验数据 |
【答案】(1)0.16 (2分) (2)B(2分) (3)< (2分) (4)D(2分)
【解析】试题分析:(1)由题意知T=0.1s,由逐差法知=
(2)设小车的质量为M,小车刚开始运动时,传感器的最大示数F0为滑动摩擦力,由牛顿第二定律,故a与F成正比,图象B正确;
(3)设砂和小桶的质量为m,小车释放前传感器示数F1,则F1=mg,小车加速运动时传感器示数F2与,由牛顿第二定律,故;
(4)在该实验中,由于传感器可以直接测量力的大小,不需要满足小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量,故A选项错误;由于传感器可以直接测量出滑动摩擦力,实验实验中不需要将长木板右端垫高,故B选项错误;
实验中不需要测出小车和传感器的总质量,但需要保证小车和传感器的总质量保持不变,故C选项错误;用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,可更方便地获取多组实验数据,故D选项正确。
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【题目】如图所示足够长固定的平行直角金属轨道左侧倾角的1=37°右侧倾角=53°,轨道宽均为L=0.5m.整个装置位于B=1T匀强磁场中,磁场方向垂直于右侧轨道平面向上,金属棒ab、cd分别放在左右两侧轨道上且始终垂直于导轨,t=0时刻由静止释放两棒,同时在cd棒上施加一平行于右侧轨道的外力F,使cd开始沿右侧轨道向上做加速度a=4m/s2的匀加速运动cd棒始终没有离开右侧轨道且与轨道保持良好接触,已知ab、cd棒的质量m1=0.25kg、m2=0.1kg,两金属棒电阻分别为R1=1.5,R2=0.5Ω其余电阻不计,两棒与轨道间的动摩擦因数均为0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小,在ab棒离开左侧轨道前,下列说法中正确的是(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)
A. ab棒先保持静止状态,后沿导轨下滑
B. ab棒始终保持静止状态,且对左侧轨道的压力越来越大
C. t=2s时,ab棒所受的摩擦力大小为0.8N
D. O≤t<4s时间段内,cd棒所受外力F随时间变化的关系为F=2t+1.68(N)
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【题目】如图为真空示波管的示意图,电子从金属丝K发出(初速度可忽略不计),在金属丝与A板间加以电压U1,电子加速后,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N间的偏转电场(电子进入时的速度方向与该电场方向垂直),离开偏转电场后打在荧光屏上p点。已知M、N两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子所受的重力及它们之间的相互作用力。
(1)求电子穿过A板时速度的大小v0;
(2)若在M、N两极板间加一恒定电压U2,求电子从偏转电场射出时的侧移距离y;
(3)单位偏转电压引起的偏转量称为示波管的灵敏度。要想提高示波管的灵敏度,可以采取哪些措施?
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【题目】在下面所说的物体运动情况中,可能出现的是( )
A.物体加速度很大,速度很小
B.物体速度变化很快,加速度很小
C.物体加速度在减小,速度在增大
D.物体加速度在增大,速度在减小
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【题目】图示为某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带的一部分,打点计时器所接交流电源的频率为50Hz。
(1)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每相邻两计数点间还有四个点未画出。从图中可读出B、C两点间的距离s=_____cm;打点计时器打下C点时纸带的速度大小vC=_____m/s(结果保留两位有效数字)。
(2)该纸带运动的加速度大小a=_____m/s2(结果保留两位有效数字)。
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【题目】某同学用如图甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据如表:(重力加速度g取9.8m/s2)
砝码质量m/102g | 0 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 | 7.00 |
标尺刻度x/10﹣2m | 15.00 | 18.94 | 22.82 | 26.78 | 30.66 | 34.60 | 42.00 | 54.50 |
(1)根据所测数据,在图乙中作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线_____.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可判断,在_____ N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格的弹簧劲度系数为_____N/m.
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【题目】如图所示,竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场,在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球(不计两带电小球之间的电场影响),P小球从紧靠左极板处由静止开始释放,Q小球从两极板正中央由静止开始释放,两小球沿直线运动都打到右极板上的同一点,则从开始释放到打到右极板的过程中( )
A. 它们的运动时间的关系为tP>tQ
B. 它们的电荷量之比为qp:qQ=1:2
C. 它们的动能增量之比为△EKP:△EKQ=2:1
D. 它们的电势能减少量之比为△EP:△EQ=4:1
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【题目】如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,R0为滑动变阻器。闭合开关后,把滑动变阻器的滑片向左滑动,以下说法正确的是
A. 电流表示数变小,电压表示数变大
B. 电流表示数变小,电压表示数变小
C. R1消耗的电功率变小
D. R1消耗的电功率变大
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【题目】某同学利用图示装置来研究弹簧弹力与形变的关系。 设计的实验如下:A、B是质量均为m0的小物块,A、B间由轻弹簧相连,A的上面通过轻绳绕过两个定滑轮与一个轻质挂钩相连。挂钩上可以挂上不同质量的物体C。物块B下放置一压力传感器。物体C右边有一个竖直的直尺,可以测出挂钩的下移的距离。整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度g=9.8m/s2。实验操作如下:
(1)不悬挂物块C,让系统保持静止,确定挂钩的位置O,并读出压力传感器的示数F0;
(2)每次挂上不同质量的物块C,用手托出,缓慢释放。测出系统稳定时挂钩相对O点下移的距离xi,并读出相应的压力传感器的示数Fi;
(3)以压力传感器示数为纵轴,挂钩下移距离为横轴,根据每次测量的数据,描点作出F-x图像如图所示。
①由图像可知,在实验误差范围内,可以认为弹簧弹力与弹簧形变量成 (填“正比”“反比”“不确定关系”);
②由图像可知:弹簧劲度系数k= N/m;
③如果挂上物块C的质量mc=3m0,并由静止释放。当压力传感器的示数为零时,物块C的速度v0= m/s。
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