【题目】如图所示为探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。长木板放在水平桌面上,小车通过绕定滑轮的细线在钩码拉动下运动,其中,在长木板上相距为L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B时的速率vA、vB,与小车相连的拉力传感器记录小车受到的拉力F大小。
(1)关于使用操作,下列说法正确的是____________
A.要调整长木板的倾斜角度,平衡小车受到的摩擦力
B.A、B两点间距离应尽可能近一些可减小误差
C.改变所挂钩码的数量时,要使所挂钩码的质量应远小于小车质量
D.不必用天平测出小车和车上拉力传感器的总质量
(2)某同学在表中记录并处理了实验所得的几组数据,依据表格内容计算第4次实验的加速度数值是
_______ m/s2(结果保留三位有效数字);
(3)分析表中数据发现a与F并不成正比,这是由于____________(选填“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力过度”)造成的。
【答案】 (1)AD (2) 3.63 (3)平衡摩擦力不足
【解析】(1) A.实验时,要使绳子拉力等于小车的合力,要调整长木板的倾斜角度,平衡小车受到的摩擦力,故A正确;
B、两速度传感器之间的距离应适当远些,即A、B两点间距离应尽可能远一些,实验误差小些,故B错误;
CD、绳子拉力由传感器直接读出,不需要钩码的重力代替,所以不需要满足钩码的质量远小于小车质量,所以也不需要用天平测出小车和车上拉力传感器的总质量,故C错误,D正确;
故选AD。
(2) 根据匀变速直线运动的位移与速度公式,可以求出,带入数据解得:;
(3)分析表中数据发现a与F并不成正比,这是作图,由图象可知实际图象没有过原点而是和横坐标有交点,造成原因为平衡摩擦力不足;
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【题目】为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案:
第一步:把带有定滑轮的木板(有滑轮的)一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳跨过定滑轮与质量为m的重锤相连,重锤后连一穿过打点计时器的纸带,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板向下匀速运动,如图甲所示.
第二步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使纸带穿过打点计时器,然后接通电源,释放滑块,使之从静止开始向下加速运动,打出纸带,如图乙所示.打出的纸带如图丙所示.
请回答下列问题:
(1)已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为Δt,根据纸带求滑块速度,打点计时器打B点时滑块速度vB=________.
(2)已知重锤质量为m,当地的重力加速度为g,要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量),合外力对滑块做功的表达式W合=________.
(3)算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v,以v2为纵轴、W为横轴建立坐标系,描点作出v2-W图像,可知该图像是一条________,根据图像还可求得________.
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【题目】经过天文望远镜长期观测,人们在宇宙中已经发现了许多双星系统,通过对它们的研究,使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识,双星系统由两个星体组成,其中每个星体的大小都远小于两星体之间的距离,一般双星系统距离其他星体很远,可以当作孤立系统来处理(即其它星体对双星的作用可忽略不计).现根据对某一双星系统的光度学测量确定:该双星系统中每个星体的质量都是m,两者相距L,它们正围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动.
(1)试计算该双星系统的运动周期T1.
(2)若实际中观测到的运动周期为T2,T2与T1并不是相同的,目前有一种流行的理论认为,在宇宙中可能存在一种观测不到的暗物质,它均匀地充满整个宇宙,因此对双星运动的周期有一定的影响.为了简化模型,我们假定在如图所示的球体内(直径看作L)均匀分布的这种暗物质才对双星有引力的作用,不考虑其他暗物质对双星的影响,已知这种暗物质的密度为ρ,求T1∶T2.
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【题目】传感器在日常生活中的应用越来越广泛,温度传感器(实质是自动开关)是其中的一种.某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的.常温下,该温度传感器是闭合的;当温度达到某一设定值时,传感器自动断开,从而切断整个电路.下列关于该消毒柜的几种电路图中(图中S为电源开关),连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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【题目】如图所示,在xOy坐标系中第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场,第二象限内的部分区域存在匀强电场。一电荷量为+q、质量为m的带电粒子,以初速度v0从P(a ,0)点沿与x轴成45°方向射入磁场中,通过y轴上的N(0 ,a)点进入第二象限后,依次通过无电场区域和匀强电场区域,到达x轴上某点时速度恰好为零。已知该粒子从第一次通过N点到第二次通过N点所用时间为t0,粒子重力不计。下列说法正确的是
A. 磁场的磁感应强度大小为
B. 该带电粒子自P点开始到第一次通过N点所用的时间为
C. 该带电粒子第一次通过无电场区域飞行的位移大小为
D. 匀强电场的电场强度大小为
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【题目】由于当年实验条件的限制,伽利略无法直接对落体运动进行实验研究,但在今天我们可通过频闪照相的方式直接对自由落体进行研究.如图是某次实验拍摄的小球下落频闪照片的一部分,频闪间隔是s.不同时刻小球的位置和相邻两时刻小球位移已标注图中,单位是 cm,计算结果均保留三位有效数字.
(1)根据此照片可以判断小球做匀变速直线运动,请简要写出判断依据__________:
(2)小球下落的加速度大小为__________m/s2;
(3)小球在2.18 cm位置处的速度大小为________m/s.
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【题目】如图所示,一质量为m,带电量为-q,不计重力的粒子,从x轴上的P(a,0)点以速度大小为v,沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)穿过第一象限的时间t。
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【题目】一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动.再经过20s速度达到最大,其v—t图象如图所示.已知汽车的质量为m=3×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍, g=10m/s2,则汽车在25s内有( )
A. 汽车在前5 s内的牵引力为6×103N
B. 汽车的额定功率为90 kW
C. 汽车的最大速度为30m/s
D. 汽车在后20s内位移为200m
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【题目】如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n =100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。则线圈中的感应电流方向为______________,(选填“顺时针方向”或“逆时针方向”),2s末线圈中感应电流的大小为_______________。
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