【题目】某同学用如图甲所示的实验装置,通过重物自由下落运动验证机械能守恒定律。
(1)实验过程中他进行了如下操作,其中操作不当的步骤是_____;
A.将打点计时器接到直流电源上
B.先释放纸带,后接通电源
C.在纸带上选取适当的数据点,并测量数据点间的距离
D.根据测量结果计算重物下落过程中减少的重力势能及增加的动能
(2)图乙是正确操作后得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为sA、sB、sC。已知重物质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器的打点周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,重物重力势能的减少量________,动能的增加量________;
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
(×10-2J) | 4.9 | 9.8 | 14.7 | 19.6 | 29.4 |
(×10-2J) | 5.0 | 10.1 | 15.1 | 20.0 | 29.8 |
(3)利用同一条纸带上的多个数据点进行计算并将计算结果填入下表(为便于比较,表中数据均保留一位小数)。分析数据后他发现表中的与之间存在差异,认为这是由于阻力的影响造成的。他的观点是否正确?请说明你的观点及判断依据_______________。
【答案】AB mgsB 不正确,如果是由于阻力造成的差异,应该大于
【解析】
(1)[1]A.打点计时器应使用交流电源才能工作,故将打点计时器接到直流电源上,则A操作不当,A项符合题意;
B.打点计时器启动瞬间打点不稳定,则应先接通电源,后释放纸带,故B操作不当,B项符合题意;
C.为了减小测量产生的偶然误差,则在纸带上选取适当的数据点,并测量数据点间的距离,故C项操作适当,C项不合题意;
D.为了验证机械能守恒,需要根据测量结果计算重物下落过程中减少的重力势能及增加的动能,故D项操作适当,D项不合题意。
本题选操作不当的故选AB。
(2)[2]根据O点到B点重力做正功,重力势能的减少量为
[3]B点的速度为
O点为起始点,瞬时速度为零,则从O点到B点增加的动能为
(3)[4]根据表格数据可得,则认为差异是由于阻力的影响造成的观点不正确;如果是由于阻力造成的差异,应该大于。
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【题目】如图所示,足够长的竖直绝缘杆上套有一带正电小环,整个装置处在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场内,小环由静止开始下滑,经过时间t后速度达到最大值.已知小环质量为m、电荷量为q,电场强度为E,磁感应强度为B,小环与杆之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.求:
(1)小环下滑的最大加速度的大小和最大速度的大小;
(2)小环下滑时间t内受到的平均摩擦力的大小.(用动量定理求解)
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【题目】下面是某同学对一些公式的理解,其中正确的是( )
A.电源电动势可知,非静电力做功越多,电源电动势也就越大
B.由可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量有关
C.从可知,导体中的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
D.由可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
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【题目】如图所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞面积之比SA:SB=1∶3,两活塞以穿过B底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动,两个气缸都不漏气。初始时活塞处于平衡状态,A、B中气体的体积均为V0,A、B中气体温度均为T0=300K,A中气体压强pA=1.6p0,p0是气缸外的大气压强。
(1)求初始时B中气体的压强pB;
(2)现对A中气体加热,使其中气体的压强升到pA′=2.5p0,同时保持B中气体的温度不变,求活塞重新达到平衡状态时A中气体的温度TA′。
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【题目】一带电油滴在匀强电场中的运动轨迹如图所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )
A.此带电油滴带负电
B.动能减小,电势能增加
C.动能和电势能总和增加
D.动能和重力势能之和增加
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【题目】某实验小组做“探究加速度和力、质量的关系”实验。
(1)用如图甲所示装置做实验,图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上,拉力传感器可直接显示所受拉力的大小。做实验时,下列操作必要且正确的是___
A.将长木板右端适当垫高,小车未挂砂桶时,在木板上静止释放,轻推小车后,恰能匀速下滑
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,同时记录传感器的示数
C.为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
D.用天平测出砂和砂桶的质量
(2)实验时,该小组同学平衡了摩擦力后,在小车质量M保持不变的情况下,不断往砂桶里加砂,直到砂和砂桶的质量最终达到M。测出每次加砂后拉力传感器的示数F和小车的加速度a,作的图象。下列图线中正确的表示该小组的图象是___
(3)下图是实验中得到的一条纸带,图中打相邻两计数点的时间间隔为0.1 s,由图中的数据可得小车的加速度a为____ m/s2。
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【题目】物理学中有一个非常有趣的现象:研究微观世界的粒子物理、量子理论,与研究宇宙的理论竟然相互沟通,相互支撑。目前地球上消耗的能量,追根溯源,绝大部分还是来自太阳内部核聚变时释放的核能。
(1)已知太阳向各个方向辐射能量的情况是相同的。如果太阳光的传播速度为c,到达地球需要的时间为t,在地球大气层表面每秒钟每平方米垂直接收到的太阳辐射能量为E0。请你求出太阳辐射的总功率P的表达式;
(2)根据量子理论可知,光子既有能量也有动量,光子的动量,其中h为普朗克常量,λ为光的波长。太阳光照射到地球表面时,如同大量气体分子频繁碰撞器壁一样,会产生持续均匀的“光压力”。为了将问题简化,我们假设太阳光垂直照射到地球上且全部被地球吸收,到达地球的所有光子能量均为4×10-19J,每秒钟照射到地球的光子数为4.5×1035。已知真空中光速,太阳对地球的万有引力大小约为3.5×1022N。请你结合以上数据分析说明,我们在研究地球围绕太阳公转时,是否需要考虑太阳“光压力”对地球的影响;(结果保留一位有效数字)
(3)在长期演化过程中,太阳内部的核反应过程非常复杂,我们将其简化为氢转变为氦。已知目前阶段太阳辐射的总功率,太阳质量(其中氢约占70%),氢转变为氦的过程中质量亏损约为1%。请你估算如果现有氢中的10%发生聚变大约需要多少年。(结果保留一位有效数字,1年按3×107s计算)
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【题目】从地面竖直上抛物体A,同时在某一高度处有一物体B自由下落,两物体在空中相遇时的速率都是v,则( )
A. 物体A的上抛初速度大小是两物体相遇时速率的3倍
B. 相遇时物体A已上升的高度和物体B已下落的高度相同
C. 物体A和物体B在空中运动时间相等
D. 物体A和物体B落地速度相等
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【题目】如图,电梯与水平地面成θ角,一人静止站在电梯水平梯板上,电梯以恒定加速度a启动过程中,水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为FN和Ff。若电梯启动加速度减小为,则下面结论正确的是( )
A.水平梯板对人的支持力变为
B.水平梯板对人的摩擦力变为为
C.电梯加速启动过程中,人处于失重状态
D.水平梯板对人的摩擦力和支持力之比仍为为
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