【题目】某同学把附有滑轮的长木板放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系,此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。
①若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些 。
②实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,他这样做的目的是下列的哪个 (填字母代号)
A避免小车在运动过程中发生抖动
B可使打点计时器在纸带上打出的点清晰
C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
③平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车速度,在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决办法: 。
④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,这一情况可能是下列哪些原因造成的 (填字母代号)。
A在接通电源的同时释放了小车
B小车释放时离打点计时器太近
C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D钩码匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力
【答案】① 刻度尺、天平(包括砝码);② D;③ 可在小车上加适量的砝码(或钩码);④ CD;
【解析】
试题①根据实验原理可知,需要验证,同时根据运动学规律可知,此实验中需要测量钩码质量、小车质量和位移,故还需要的器材有:刻度尺和天平;②分析小车受力可知,在平衡摩擦力的基础上,使细绳与木板平行是为了让细绳的拉力充当小车所受合外力,故选项D正确;③纸带上打出的点较小,说明小车的加速度过大(即小车过快),故在所挂钩码质量不变的情况下,可以增加小车质量(在小车上加上适量的砝码);④在此实验中,根据牛顿第二定律可知,钩码的重力大于细绳的拉力,而实验中用重力代替拉力会导致拉力做功大于小车动能增量;如果实验未平衡摩擦力也会导致拉力做功大于动能增量,故选项CD正确;
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【题目】如图所示,质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,运动距离h时,B与A分离.下列说法正确的是( )
A. B和A刚分离时,弹簧长度等于原长
B. B和A刚分离时,它们的加速度为g
C. 弹簧的劲度系数等于
D. 在B与A分离之前,它们做匀加速直线运动
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【题目】用图所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”的实验。主要实验步骤如下:
a.测量小车的质量为M,砝码和托盘的质量为m,满足m<<M,可以认为砝码和托盘的重力等于小车所受拉力,记为F。
b.把纸带系在小车上,并使纸带穿过打点计时器。把装有打点计时器的木板一端稍微垫高,使小车在木板上做匀速运动。
c.把连接砝码和托盘的细线绕过木板上的定滑轮后系在小车上,接通电源,释放小车,使小车沿长木板运动。
d.打点计时器在纸带上打下一系列的点,根据计数点间距离求出加速度a。
e.换上新纸带,保持小车的质量不变,改变砝码的质量,重复实验。
f.实验过程中,小车所受拉力记为F1、F2、F3、F4、F5,对应的加速度记为a1、a2、a3、a4、a5。以加速度a为纵轴、小车所受拉力F为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图所示。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)小车受到拉力为F2时,打出的一条清晰纸带如图所示。找一个合适的点当作计时起点0,然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,分别记为1、2、3、4,用刻度尺测量出相邻计数点间的距离分别为x1、x2、x3、x4。则小车的加速度大小为______。根据纸带还可以求出打点计时器打下点1时,小车的速度大小为_______。
(2)在图中已标出加速度a1、a3、a4、a5对应的坐标点,请在该图中标出加速度a2对应的坐标点,并画出a-F图像____。
(3)另一组同学实验时,忘记了平衡摩擦力,绘制出a-F图线如图所示。该图线的斜率为k,纵轴截距为b。由此可知:小车的质量为______,小车所受摩擦力大小为______。
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【题目】如图所示,弹簧的一端固定在墙上,另一端靠着静止在光滑水平面上的物体A上,开始时弹簧为自由长度,现对物体作用一水平力F,在弹簧压缩到最短的过程中,物体的速度和加速度变化情况是
A. 速度增大,加速度减小
B. 速度减小,加速度增大
C. 速度先增大后减小,加速度先增大后减小
D. 速度先增大后减小,加速度先减小后增大
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【题目】为描绘小灯泡L(2.5V 1.0W)的伏安特性曲线,某同学根据如下可供选择的器材设计了如图所示电路(电路还没有完全接好).
A.电流表(量程0.6 A,内阻约l)
B.电压表(量程3V,内阻约3k)
C.滑动变阻器(200,0.3A)
D.滑动变阻器(5,2 A)
E.电池组(电动势约3V,内阻未知)
F.开关,带夹子的导线若干
G.待测小灯泡
(1)实验中滑动变阻器应选择______(填“C”或“D”),请以笔画线代替导线将尚未连接好的电压表连入电路中________.
(2)在该同学连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的两个不当之处:I.______________________ ; Ⅱ._______________________ .
(3)改正上述两个不当之处后,他在测量中发现,无论如何调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数均不能取到较小值,其原因可能是导线________(填图中导线代号)没有连接好.
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【题目】如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103V/m。一不带电的绝缘小球甲,以速度沿水平轨道向右运动,与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞,甲乙两球碰撞后,乙恰能通过轨道的最高点D。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2kg,乙所带电荷量q=2.0×10-5C,g取10m/s2.(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程中甲不带电,乙电荷无转移)求:
【1】乙在轨道上的首次落点到B点的距离;
【2】)碰撞前甲球的速度.
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【题目】如图所示,质量为m的物块与一轻弹簧相连后放在倾角为的粗糙固定斜面体上,轻弹簧的另一端与斜面顶端的固定挡板相连。当物块在B点时处于原长.现将物块移到A点,给其一个向上的初速度v0,物块刚好能向上运动到C点,AB=BC=L,已知重力加速度为g, ,则物块从A点运动到C点的过程中( )
A. 物块运动到B点时速度最大
B. 物块在A点释放时的加速度和上滑到C点时的加速度大小相等,方向相反
C. 物块机械能的损失量为2(1-sinθ)mgL
D. 物块与斜面间的动摩擦因数为
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【题目】在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放另一截面也为半圆的柱状物体B,整个装置处于静止状态,截面如图所示.设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.在B上加一物体C,整个装置仍保持静止,则( )
A. F1保持不变,F3增大
B. F2增大,F3增大
C. F1增大,F3保持不变
D. F2增大,F3保持不变
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【题目】如图所示,水平放置的平行板电容器与某一电源相连,它的极板长L=0.4 m,两板间距离d=4×10-3 m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两极板不带电,由于重力作用,微粒能落到下板的正中央。已知微粒质量m=4×10-5 kg,电荷量q=+1×10-8 C,则下列说法正确的是( )
A. 微粒的入射速度v0=10 m/s
B. 电容器上板接电源正极时微粒有可能从平行板电容器的右边射出电场
C. 电源电压为180 V时,微粒可能从平行板电容器的右边射出电场
D. 电源电压为100 V时,微粒可能从平行板电容器中沿直线射出电场
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