【题目】某实验小组的同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验时进行了如下的操作(滑轮的大小可忽略):
①滑块甲放在气垫导轨上,滑块乙穿在涂有润滑剂的竖直杆上,调整气垫导轨水平,气垫导轨的适当位置放置光电门,实验时记录遮光条的挡光时间t;
②将两滑块由图中的位置无初速释放,释放瞬间两滑块之间的细绳刚好水平拉直;
③测出两滑块甲、乙的质量M=0.20kg、m=0.10kg,当地重力加速度为g=9.80m/s2。
回答下列问题:
(1)如图,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=______cm;
(2)实验小组在实验时同时对以下物理量进行了测量,其中有必要的测量是_____(填序号);
A.滑轮到竖直杆的距离L=0.60m
B.滑块甲到滑轮的距离a=1.50m
C.物块甲的遮光条到光电门的距离b=0.40m
(3)当遮光条通过光电门瞬间,滑块乙速度的表达式为v乙=________________;
(4)若测量值t=_____s,在误差允许的范围内,系统的机械能守恒。(保留两位有效数字)
【答案】0.420 AC 0.0020或2.0×10-3
【解析】
(1)[1]游标卡尺的读数由主尺读数和游标尺读数组成,遮光条的宽度
d=4mm+4×0.05mm=4.20mm=0.420cm
(2)[2]本实验验证系统的机械能守恒,即系统减少的重力势能等于系统增加的动能,研究滑块甲运动到光电门的过程,系统减少的重力势能
系统增加的动能
绳上的速度关系如图
则有
故必要的测量为滑轮到竖直杆的距离L=0.60m,物块甲的遮光条到光电门的距离b=0.40m,故AC正确,B错误。
故选AC。
(3)[3]利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度,当遮光条通过光电门瞬间,滑块甲速度
根据绳上的速度关系可知,滑块乙的速度
(4)[4]由(2)的分析可知,系统机械能守恒,则满足
解得
t=2.0×10-3s
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【题目】对于场强,出现了E = 和E =及E=三个公式,你认为下列认识正确的是( )
A. q表示场中的试探电荷、d表示沿电场线方向的距离
B. E随U的增大而增大,随Q的增大而增大
C. 第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强,且E的方向和F一致
D. 1N/C=10V/m
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【题目】如图所示,M、N为两个固定的等量同种正点电荷,在其连线的中垂线上的P点放一个静止的负点电荷重力不计,下列说法中正确的是
A. 从P到O,可能加速度越来越小,速度越来越小
B. 从P到O,可能加速度先变大,再变小,速度越来越大
C. 越过O点后,加速度一直变大,速度一直变小
D. 越过O点后,加速度一直变小,速度一直变小
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【题目】某静电场在x轴上的电势随x的变化关系-x图象如图所示,电场方向平行于x轴,下列说法正确的是
A. x2处电场强度为零
B. 正电荷从x1处移到x3处电势能增大
C. 正电荷在x3处和x3处的加速度方向相反
D. 电荷在x4处受到的电场力最大
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【题目】在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中,某同学猜测电容可能与极板间的距离d、极板的正对面积S及插入极板间的介质有关,他将一个已经充电的平行板电容器与静电计连接如图所示实验时保持电容器极板所带的电量不变,且电容器B板位置不动
(1)实验中静电计用来测量_______________.
(2)将A板向左平移,静电计指针张角_______;将A板竖直向上平移,则静电计指针张角______;在A、B板间插入电介质,则静电计指针张角_______(填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)若将电容器水平放置,如图所示,有一带点液滴静止在电容器内部,现将电容器A板向下平移一小段距离,则液滴____________(填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”)
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【题目】如图所示,一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置,内有活塞,其横截面积为S=1×10-4m2,质量为m=1kg,活塞上放有一个质量M=2kg的物块,活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气,其内密封有一定质量的理想气体,气柱高度h=0.2m。已知大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。
(1)如果拿掉活塞上的物块,气柱高度将变为原来的多少倍;
(2)如果缓慢降低环境温度,使活塞恢复到原高度,此过程中气体放出热量5J,求气体内能的增量ΔU。
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【题目】(1)在研究物体做平抛运动时,应通过多次实验确定若干个点,描绘出平抛运动的轨迹。
①在实验中的下列操作正确的是_____。
A.实验中所用斜槽末端的切线必须调到水平
B.每次实验中小球必须由静止释放,初始位置不必相同
C.每次实验小球必须从斜槽的同一位置由静止释放,所用斜槽不必光滑
D.在实验之前,须先用直尺在纸上确定y轴方向
②某同学只记录了A、B、C三点,各点的坐标如图所示,则物体运动的初速度为_____m/s(g=10m/s2),开始做平抛运动的初始位置的坐标为_____。
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【题目】如图所示为一简谐横波在t=0时刻的波形图,Q是平衡位置为x=4m处的质点.Q点与P点(图中未画出)平衡位置相距3m,P点的振动位移随时间变化关系为cm,下列说法正确的是__________
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 该波的传播速度为4m/s
C. 质点Q在随后的1s内通过的路程为0.2m
D. t=0.5s时,质点Q的加速度为0,速度为正向最大
E. t=0.75s时,质点P的加速度为0,速度为负向最大
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【题目】有两列简谐横波的振幅都是10cm,传播速度大小相同。O点是实线波的波源,实线波沿轴正方向传播,波的频率为5Hz;虚线波沿轴负方向传播。某时刻实线波刚好传到=12m处质点,虚线波刚好传到=0处质点,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.实线波和虚线波的周期之比为3:2
B.平衡位置为=6m处的质点此刻振动速度为0
C.平衡位置为=6m处的质点始终处于振动加强区,振幅为20cm
D.从图示时刻起再经过0.5s,=5m处的质点的位移y<0
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