【题目】在做“研究平抛运动”的实验中,为了测量小球平抛运动的初速度,实验用如图所示的装置。实验操作的主要步骤如下:
(ⅰ)在一块平木板上钉上复写纸和白纸,将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前,木板与槽口之间有一段初始距离d,并保持板面与轨道末端的水平段垂直。
(ⅱ)使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹A
(ⅲ) 将木板沿水平方向向右平移一段动距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹B
(ⅳ)将木板再水平向右平移相同距离x,使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再在白纸上得到痕迹C
(ⅴ)测得A、B、C三点距地面的高度为y1、y2、y3,已知当地的重力加速度为g。
请回答下列问题
(1)关于该实验,下列说法中正确的是_______
A.斜槽轨道必须尽可能光滑
B.每次小球均须由静止释放
C.每次释放小球的位置可以不同
D.步骤(ⅰ) 初始距离d必须与步骤(ⅲ)中距离x相等
(2)根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0=________。(用题中所给字母表示)
(3)某同学做进一步的研究,改变小球释放的初始位置的高度h,每改变一次高度,重复上述步骤(ⅰ)-(ⅴ)(其它条件不变),并记录每次的h、y1、y2、y3。在同一坐标系中画出、、图象。根据你的分析,下列哪个图最接近该同学的实验结果______(图中直线a表示图象,直线b表示图象,直线c表示图象)。
【答案】 B C
【解析】根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤.根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔,结合水平位移和时间间隔求出初速度.
(1)为了保证小球的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放,斜槽轨道不需要光滑,故A错误,C错误,B正确,步骤(ⅰ) 初始距离d必须与步骤(ⅲ)中距离x无关,只要保证,连续水平移动的位移x相等即可,故D错误。
(2)在竖直方向上, ;水平方向上 ,可得小球平抛的初速度。
(3)设小球离地高度为,小球平抛运动阶段水平位移为 ,距离地面高度为,小球从斜槽的由h处静止释放,忽略摩擦力的影响,,由以上分析可得,当由木板水平向右平移时,对逐渐变大,图象斜率变小,故C正确。
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【题目】“测定铜导线的电阻率”实验中可供使用的器材有:
A.横战面积为1.0mm、长度为100m的一捆铜导线(电阻Rx,约2Ω);
B.电流表G:内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=3mA;
C.电流表A:量程0.6A,内阻约1Ω;
D.滑动变阻器R;最大阻值5Ω;
E.定值电阻: =3Ω, =900Ω, =1000Ω;
F.电源:电动势6V,内阻不计;
G.开关、导线若干。
请完成下列实验内容:
(1)把电流表G与定值电阻串联改装成量程为3V的电压表,则定值电阻应选________(选填“”或“”)
(2)为了尽可能获取多组数据,实验电路图应选下列四幅中的_______。电路中的作用是_____________________(选填“增大G表读数以减小误差”或“改装电表以扩大量程”)
(3)根据正确的电路图,完成实物图的连接(已正确连接了部分导线) ______________________。
(4)某次测量中,电流表G的读数为2.40mA时,电流表A的读数为0.50A,由此求得铜导线的电阻率为___________Ω·m(保留2位有效数字)。
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【题目】2014年3月8日凌晨马航客机失联后,西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星,为地面搜救提供技术支持.特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术.如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图.“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动.卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置,“高分一号”在C位置.若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下说法正确的是( )
A. 卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等均为
B. 卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为
C. 如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方,必须对其加速
D. “高分一号”是低轨道卫星,其所在高度有稀薄气体,运行一段时间后机械能会减小
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【题目】下面几个实验都用到了电磁打点计时器或电火花打点计时器
① 运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验
② 运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验
③ 运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验
④ 运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验
(1)运用装置丙完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验是否需要平衡摩擦阻力?____(填“是”或“否”)
(2)如图丁为某同学在一次实验中打出的一条纸带的部分,若所用电的频率为50Hz,图中刻度尺的最小分度为1mm,请问该条纸带是以上四个实验哪一个实验时得到的?______(填实验的代码① ② ③ ④)
(3)由如图丁的测量,打C点时纸带对应的速度为______m/s(保留三位有效数字).
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【题目】如图所示,在竖直平面内MN、PQ两光滑金属轨道平行竖直放置,两导轨上端M、P间连接一电阻R。金属小环a、b套在金属轨道上,质量为m的金属杆固定在金属环上,该装置处在匀强磁场中,磁场方向垂直竖直平面向里。金属杆以初速度v0从图示位置向上滑行,滑行至最高点后又返回到出发点。若运动过程中,金属杆保持水平,两环与导轨接触良好,不计轨道、金属杆、金属环的电阻及空气阻力。金属杆上滑过程和下滑过程相比较,以下说法正确的是
A. 上滑过程所用时间比下滑过程短
B. 上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多
C. 上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程大
D. 上滑过程安培力的冲量比下滑过程安培力的冲量大
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【题目】某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和电阻R1的阻值。实验器材有:待测电源(电动势为E,内阻为r);待测电阻R1;电压表V(量程1.5V,内阻很大);电阻箱R(0~99.99Ω);开关S1;单刀双掷开关S2;导线若干。
(1)先测量电阻R1的阻值,请将该同学的操作补充完整__________。
①闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1
②保持电阻箱示数不变,将S2切换到b读出电压表的示数U2
③则电阻R1表达式为R1=______
(2)该同学已经测得电阻R1=4.95Ω,继续测量电源电动势E和内阻r做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势E=____V,内阻r=___Ω。(保留三位有效数字)
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【题目】2016年8月16日凌晨,被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅,这是我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。如图所示,“墨子号”卫星的工作高度约为500km,在轨道上绕地区做匀速圆周运动,经过时间t(t小于其运动周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的角度为β(弧度),引力常量为G,则下列关于“墨子号”的说法正确的是
A. 向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
B. 周期为
C. 质量为
D. 线速度大于第一宇宙速度
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【题目】实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,于是设计了如图甲所示的电路进行实验探究,其中NM为电阻丝,R0是阻值为1.0Ω的定值电阻。实验中调节滑动变阻器的滑片P,记录电压表示数U,电流表示数1及对应的PN长度x,绘制了U-I图线如图乙所示。
(1)由图乙求得电池的电动势为E=______V, 内电阻为r=______Ω;
(2)实验中由于电表内阻的影响,电动势测量值________其真实值(选填“大于”等于"或“小于”);
(3)根据实验数据可绘制图像,如图丙所示,图像斜率为k,电阻丝横截面积为S,可求得电阻丝的电阻率为ρ=_______,电表内阻对电阻率的测量_________影响(选填“有”或“没有”)。
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【题目】图甲为某同学测量某一电源的电动势和内电阻的电路图,其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电流表的电路。已知毫安表的内阻为10Ω,满偏电流为100mA,电压表V量程为3V, 、、为定值电阻,其中的=3Ω.
(1)若使用a和b两个接线柱,电流表量程为0.6A;若使用a和c两个接线柱,电流表量程为3A。由题中条件和数据,可求出=______Ω, =_______Ω。
(2)实验步骤:
①按照原理图连接电路;
②开关拨向b,将滑动变阻器R的滑片移动到______端(填“左”或“右”),闭合开关;
③多次调节滑动变阻器的滑片,记下相应的毫安表的示数I和电压表示数U。
(3)数据处理:
①利用实验测得的数据画成了图乙所示的U-I图象;
②由图象得电源的电动势E=_______V,内阻r=________Ω(结果均保留2位有效数字)
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