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【题目】如图所示,一质量为M的小车置于光滑水平面上,小车两侧壁均固定长度为l的弹性物质。将质量为M的光滑物块放到小车上,物块与小车右侧的弹性物质接触但不连接。现将小车固定,在外力作用下推动物块压缩弹性物质,弹性物质压缩到一定程度后,同时释放小车和物块。由小车之外的固定传感器获得小车对地运动的加速度大小与时间的a-t图象如图所示(图象中数据为已知量,弹性物质始终在弹性限度内)。求:

(1)外力压缩弹性物质所做的功;

(2)小车的实际长度。

【答案】

【解析】本题考查动量与能量相结合的问题,涉及a-t图象的理解、运动学知识。

(1)压缩弹性物质所做的功为变力做功,设所做的功为W,释放后小车的最大速度为,物块的最大速度为

a-t图象知,图象与坐标轴围成面积表示小车的速度,则

小车与物块组成系统动量守恒,则

由功能关系得

解得

(2)设小车与物块之间没有弹力作用相对运动的长度为

由此可知小车的实际长度

解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,某学生实验小组借用探究加速度与力、质量的关系的实验装置,进行探究合外力做功和动能变化的关系的实验:

(1)实验时使小车在砝码和托盘的牵引下运动,以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系。

①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、天平及图中所示的器材。若要完成该实验,必需的实验器材还有__________

②为达到平衡摩擦力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做________运动。

(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到如下图所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G

实验时测得小车的质量为M=200g,小车所受细绳的的拉力为F=0.2N,其余数据填入下表:

请在表格中的两个空格中补填缺少的数据_____________________(结果保留至小数点后4);

分析上述数据中后两列可知:在实验误差允许的范围内________________________________

(3)实验小组进一步讨论认为可以通过绘制v2-s图线来分析实验数据。请根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点,并画出v2-s图线___________

分析v2-s图线为一条通过远点的直线,直线的斜率如果在实验误差允许范围内等于理论值,也可以得出相同的结论。这种方案中直线斜率表达式为k=________(用题目中相关物理量字母表示)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示.一根长导线弯曲成如图所示形状.通以直流电I.正中间用绝缘线悬挂一金属环C.环与导线处于同一竖直平面内.在电流I增大的过程中.下列叙述正确的是( )

A. 金属环中无感应电流产生

B. 金属环中有顺时针方向的感应电流

C. 悬挂金属环C的竖直线中的张力不变

D. 金属环C仍能保持静止状态

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某研究小组的同学们准备测量15℃自来水的电阻率.以判断该自来水是否符合国际标准(国标规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ωm).他们先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极,电极间装满密封的待测自来水,同学们设计了实验方案并分工进行了以下测量:

(1)同学们用游标卡尺测量玻璃管的内径d;向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L;用多用电表的电阻“×100”档,按正确的操作步骤测量此水柱体的电阻R,表盘的示数如图所示由图所示可知玻璃管的内径d=_______mm,水柱体的电阻R=______Ω.

2)该小组同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

电压表V(量程15V,内阻约30kΩ);电流表A(量程300mA,内阻约50Ω);滑动变阻器R0(0~100Ω,允许最大电流1A);电池组E(电动势E=12V,内阻r=6Ω);开关一个、导线若干.请根据情况补全电路原理图(并不是所有的接线点都要连接)________

(3)如果测出水柱的长度L、玻璃管的内径d和水柱的电阻R,则自来水电阻率的表达式为ρ=________.(用符号表示)

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【题目】如图所示,两平行金属板水平放置,间距为d。质量为m的带正电小球置于两平行金属板中间且处于平衡状态。现给带电小球一竖直向上的瞬时冲量I,同时将两极板所带电荷的电性互换,电量保持不变,带电小球向上运动刚好到达上极板。在上述运动过程中(重力加速度为g)下列说法正确的是

A. 所用的时间为

B. 电场力对带电小球的冲量大小为

C. 重力对带电小球的冲量大小为

D. 带电小球开始运动时电场力的功率为

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【题目】如图所示,质量均为ma、b、c、d四个带电小球,其中,a、b、c三个完全相同的小球的带电量值均为q(电性未知),且位于光滑绝缘的水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动,三个小球等分整个圆周.带电量值为10q(电性未知)的小球d位于O点的正上方R处,且在外力作用下恰好处于静止状态.重力加速度为g,静电力常量为k.则下列说法中正确的是( )

A. a、b、c、d四个小球带电量的总和可能为-7q

B. 外力的大小为,方向竖直向上

C. 小球a的角速度为

D. 小球b的动能为

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【题目】某同学设计了用如图所示的电路,来测量电源的电动势E和内阻r,图中两个电流表A1、A2完全相同,定值电阻阻值为R0.则:

(1)闭合开关S0之前,先将电阻箱接入电路的阻值调到 ___(选填“最大”或“最小”),再闭合开关S0,闭合关开Sl,然后,调节电阻箱的阻值,使电流表A2的指针偏转较大(接近满偏),读出电流表A2的电流值和这时电阻箱的阻值R1;断开开关Sl,调节电阻箱的阻值,使电流表A2的示数再次为I0,记下这时电阻箱的阻值R2,则电流表A1的阻值为______

(2)闭合开关S0、S2,断开开关S1,依次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后电阻箱的阻值R和电流表A1的示数I根据记录的R、I,作出IR-I图像,则图像可能是______

(3)若根据(2)题记录的R、I,作出 -R图像,通过对图像的处理,得到图像与纵轴的截距为a,图像的斜率为b,则电源的电动势E=____,电源的内阻r= ________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开有一小孔,与U形水银管相连,外界大气压为P0=75cmHg,缸内气体温度t0=27℃,稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm,此时活塞离容器底部的高度为L=50cm(U形管内气体的体积忽略不计).已知柱形容器横截面S=0.01m2,取75cmHg压强为1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2

(i)求活塞的质量;

(ii)若容器内气体温度缓慢降至-3℃,求此时U形管两侧水银面的高度差△h′和活塞离容器底部的高度L′.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动。从水星与金星和太阳在一条直线上开始计时,若测得在相同时间内水星,金星转过的角度分别为(均为锐角),则由此条件可求得水星和金星

A. 质量之比

B. 绕太阳运动的轨道半径之比

C. 绕太阳运动的动能之比

D. 受到太阳的引力之比

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同步练习册答案