【题目】在“验证动量守恒定律”的实验中,某同学采用了如图所示的“碰撞实验器”验证动量守恒定律。
(1)实验中,斜槽轨道末端______。(填选项前的字母)
A.必须水平
B.要向上倾斜
C.要向下倾斜
(2)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2。实验要求m1与m2、r1与r2的大小关系怎么样______?并简要说明理由________________________。
【答案】A m1大于m2,r1等于r2 若质量m1小于m2,碰撞后入射小球会反向运动,由于摩擦的原因,小球之后再从仪器边缘平抛的速度和碰撞后的速度并不相同。若半径r1与r2不等,则碰撞后半径较小的球速度方向不沿水平方向。
【解析】
(1)[1]小球离开斜槽轨道后做平抛运动,斜槽轨道末端必须水平,故A正确,BC错误。
故选A。
(2)[2]为防止碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即m1>m2,为使两球发生对心正碰,两球半径应相等,即r1=r2;
[3]若质量m1小于m2,碰撞后入射小球会反向运动,由于摩擦的原因,小球之后再从仪器边缘平抛的速度和碰撞后的速度并不相同。若半径r1与r2不等,则碰撞后两球速度方向不沿水平方向。
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【题目】如图所示,离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒,筒内固定一轻质弹簧,弹簧处于自然长度。现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出,刚好能水平进入圆筒中,不计空气阻力。下列说法中错误的是( )
A. 弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能
B. 小球斜上抛运动过程中处于失重状态
C. 小球压缩弹簧的过程中,小球减小的动能等于弹簧增加的势能
D. 若抛射点向右移动一小段距离,仍使小球水平进入圆筒中,可以增大抛射速度v0,同时增大抛射角θ
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【题目】某同学利用图甲所示的装置设计一个“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”的实验。如图中AB是水平桌面,CD是一端带有定滑轮的长木板,在其表面不同位置固定两个光电门,小车上固定着一挡光片。为了补偿小车受到的阻力,将长木板C端适当垫高,使小车在不受牵引时沿木板匀速运动。用一根细绳一端拴住小车,另一端绕过定滑轮挂一托盘,托盘中有一砝码调节定滑轮的高度,使细绳的拉力方向与长木板的上表面平行,将小车靠近长木板的C端某位置由静止释放,进行实验。刚开始时小车的总质量远大于托盘和砝码的总质量。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d,如图乙所示,其读数为_____cm;
(2)某次实验,小车先后经过光电门1和光电门2时,连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为t1和t2,此过程中托盘未接触地面。已知两个光电门中心之问的间距为L,则小车的加速度表达式a(______)(结果用字母d、t1、t2、L表示);
(3)某同学在实验中保持小车总质量不变,增加托盘中砝码的个数,并将托盘和砝码的总重力当做小车所受的合力F,通过多次测量作出aF图线,如图丙中实线所示。试分析上部明显偏离直线的原因是_____。
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【题目】如图所示,AB为半径竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,紧靠圆管的末端B有一质量的木板D。一质量为的小物块C以某一初速度从点水平抛出,恰好能沿圆管切线方向以3m/s的速度从A点进入细圆管,小物块离开圆弧最低点B后冲上木板,C与D,D与地面之间的动摩擦因数分别为,,结果C刚好没有从D上滑下来。(g取)求:
(1)小物块从P点水平抛出时的初速度和P。A两点间的水平距离S;
(2)小物块到达圆弧最低点B时对轨道的压力;
(3)木板D的长度L。(本题结果均保留两位有效数字)
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【题目】在“用油膜法估测分子直径”的实验中,某同学配置好油酸酒精溶液,并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V,之后又进行了下列操作,其中错误的是( )
A.向浅水盘中倒入约2cm深的水,将痱子粉均匀地撒在水面上
B.将一滴纯油酸滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜
C.将玻璃板盖到浅水盘上,用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上
D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S,再根据估算出油酸分子的直径
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【题目】在我们解决物理问题的过程中经常要用到“类比法”,这样可以充分利用已有知识快速构建物理模型、找到解决问题的途径。
(1)质量为m、电荷量为e的电子在库仑力的作用下以速度v绕原子核做匀速圆周运动,该模型。与太阳系内行星绕太阳运转相似,被称为“行星模型”,如图(1)。已知在一段时间内,电子走过的弧长为s,其速度方向改变的角度为θ(弧度)。静电力常量为k。不考虑电子之间的相互作用,求出原子核的电荷量Q;
(2)如图(2),用一根长为L的绝缘细线悬挂一个可看成质点的金属小球,质量为m,电荷量为-q。悬点下方固定一个足够大的水平放置的均匀带正电的介质平板。小球在竖直平面内做小角度振动。已知重力加速度为g,不计空气阻力。
a.己知忽略边缘效应的情况下,带电平板所产生的静电场的电场线都垂直于平板,静电场的电场力做功与路径无关。请证明∶带电平板所产生的静电场是匀强电场;
b.在上述带电平板附近所产生的静电场场强大小为E,求:金属小球的振动周期。
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【题目】某同学研究小灯泡的伏安特性.所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表(量程 3 V,内阻 3 kΩ);电流表 (量程0.5 A,内阻 0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干.
(1)实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图_____.
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.
图(a) 图(b)
由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻 ________(填“增大”、“不变”或“减小”),灯丝的电阻率 ________(填“增大”、“不变”或“减小”).
(3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为 ________W,最大功率为 ________W(结果均保留2位小数)
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【题目】如图所示,水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点,长为的轻绳一端固定于直杆P点,另一端固定于墙上O点正下方的Q点,OP长为,重为8N的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态,则轻绳的弹力大小为
A. 10N B. 8N C. 6N D. 5N
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【题目】如图,直线MN为空气与水的分界线,P为分界线上的一点,两束单色光a、b分别从空气和水中射向P点,入射角均为60°,此时a的折射光线与法线夹角为30°,b恰好发生全反射,下列说法正确的是_______。
A.a、b的折射率之比为2: 1
B.a、b在水中的传播速率之比为2:3
C.通过相同的狭缝时,b光的衍射现象更明显
D.用完全相同的实验装置,a光进行双缝干沙实验产生的干涉条纹间距大于b光
E.a、b光都可以产生偏振现象
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