【题目】某同学利用图示的装置验证系统牛顿第二定律,即一系统的质量m一定时,系统运动的加速度a与合力F成正比。实验时,有一定数目的砝码放置在小车。实验过程:将小车从A处由静止释放,用速度传感器测出它运动到B处时的速度v,然后将小车内的一个砝码拿到小桶中,小车仍从A处由静止释放,测出它运动到B处时对应的速度,重复上述操作。图中AB相距x。
(1)设加速度大小为a,则a与v及x间的关系式是___________。
(2)如果实验操作无误,四位同学根据实验数据做出了右侧图象,其中哪一个是正确的__。
(3)下列哪些措施能够减小本实验的误差________。
A.实验中必须保证小桶及砝码的总质量远小于 小车及车内砝码的总质量
B.实验前要平衡摩擦力
C.细线在桌面上的部分应与长木板平行
D.图中AB之间的距离x尽量小些
【答案】(1)v2=2ax (2)A (3)BC
【解析】
(1)小车做初速度为零的匀加速直线运动,应用匀变速直线运动的速度位移公式分析答题。
(2)应用匀变速直线运动规律与牛顿第二定律求出图象的函数表达式,然后分析答题。
(3)根据实验原理与实验注意事项分析答题。
(1)小车做初速度为零的匀加速直线运动,由匀变速直线运动的速度位移公式得:v2=2ax;
(2)由(1)可知:v2=2ax,由牛顿第二定律得:,则:v2=
F,v2与F成正比,故选A;
(3)以系统为研究对象,加速度:,系统所受拉力等于m2g,不需要满足m2<<m1,故A错误;为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力,实验前要平衡摩擦力,故B正确;为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力,实验需要配合摩擦力,此外还需要细线在桌面上的部分应与长木板平行,故C正确;为减小实验误差,图中AB之间的距离x尽量大些,故D错误;故选:BC;
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【题目】如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,放置一段通有电流强度为I,长度L,质量m的导体棒a(电流方向垂直纸面向里)。求:
(1)若空间中有竖直向上的匀强磁场,要使导体棒a静止在斜面上,则所加匀强磁场的磁感应强度B1的大小;
(2)若磁场方向任意,要使导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力,则所加匀强磁场的磁感应强度B2的大小和方向。
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【题目】某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验,先将球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次,再把同样大小的球b放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让球a仍从原固定点由静止开始滚下,且与球b相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。
(1)为了使两球碰撞为一维碰撞,所选两球的直径关系为:a球的直径_____b球的直径 (“大于”、“等于”或“小于”) ;为减小实验误差,在两球碰撞后使A球不反弹,所选用的两小球质量关系应为ma_______mb(选填“小于”、“大于”或“等于”);
(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:____(填选项号)。
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的质量ma,mb
C.小球a、b的半径r
D.小球a、b离开斜槽轨道末端后做平抛运动的飞行时间t
E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F.球a的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
(3)为测定未放被碰小球时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐,图中给出了小球a落点附近的情况,由图可得点O、B间的距离应为_______cm。
(4)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是____________________________
(5)利用该实验测得的物理量,也可以判断两球碰撞过程中机械能是否守恒,判断的依据是看maOB2=______
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【题目】甲、乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动,其速度随时间变化的关系如图所示,图中t2=,两段曲线均为
圆弧,下列说法不正确的是( )
A. 两物体在t1时刻的加速度相同
B. 两物体在t2时刻运动方向均改变
C. 两物体在t3时刻相距最远,t4时刻相遇
D. 0t4时间内甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度
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【题目】如图,小球甲从A点水平抛出,同时将小球乙从B点自由释放,两小球先后经过C点时速度大小相等,方向夹角为37°,已知B、C高度差h=5m,g=10m/s2,两小球质量相等,不计空气阻力,由以上条件可知( )
A. 小球甲作平抛运动的初速度大小为6m/s
B. A、B两点高度差为3.2m
C. 小球甲到达C点所用时间为0.8s
D. 两小球在C点时重力的瞬时功率相等
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【题目】如图所示,宽L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′固定在水平面上,在导轨的两端各连接一个R=2.0Ω的定值电阻(右端没有画出),在AA′处放置一根与导轨垂直、质量m=2.0kg、电阻r=1.0Ω的金属杆,金属杆与导轨之间的动摩擦因数为0.5,导轨电阻不计,导轨处于磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。用轻绳与杆的中点相连,轻绳沿水平方向,用外力牵引杆由AA′处经时间t=2S运动到OO′处,外力的功率恒为P=60W,当杆运动到OO′时速度大小为5m/s,AA′与OO′之间的距离d=4m,g取10m/s2。求:
(1)当杆运动到OO′时,流过杆的电流大小及方向
(2)杆由AA′处运动到OO′处过程中,一个定值电阻R的平均发热功率
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【题目】如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻,电流表和电压表均为理想电表,C为平行板电容器,在两板之间的带电液滴恰好处于静止状态.由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大
B. 电压表示数变大
C. 液滴将向上运动
D. 液滴仍保持静止
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【题目】甲乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 在t1时刻两车速度相等
B. 从0到t1时间内,两车走过的路程相等
C. 从t1到t2时间内,两车走过的路程相等
D. 从t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
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【题目】(9分)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。
(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mA;R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱,电表量程为3mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA。由题给条件和数据,可求出
Ω,Ω。
(2)现用—量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300Ω和1000Ω;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750Ω和3000Ω。则R0应选用阻值为Ω的电阻,R应选用最大阻值为Ω的滑动变阻器。
(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱(填“b”或“c”)相连。判断依据是:。
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