【题目】装有拉力传感器的轻绳,一端固定在光滑水平转轴O,另一端系一小球,空气阻力可以忽略。设法使小球在竖直平面内做圆周运动(如图甲),通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是,在最低点时绳上的拉力大小是
。某兴趣小组的同学用该装置测量当地的重力加速度。
(1)小明同学认为,实验中必须测出小球的直径,于是他用螺旋测微器测出了小球的直径,如图乙所示,则小球的直径d=_______mm。
(2)小军同学认为不需要测小球的直径。他借助最高点和最低点的拉力,再结合机械能守恒定律即可求得。小军同学还需要测量的物理量有__________(填字母代号)。
A.小球的质量m
B.轻绳的长度
C.小球运动一周所需要的时间T
(3)根据小军同学的思路,请你写出重力加速度g的表达式____________。
【答案】 5.693-5.697 A
【解析】试题分析:螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读,固定部分每个刻度为0.5mm,可动部分每个刻度单位为0.01mm;根据牛顿第二定律,在最低点与最高点列出合力提供向心力的表达式,再结合机械能守恒定律,即可求解.
(1)螺旋测微器的固定刻度读数5.5mm,可动刻度读数为0.01×19.5=0.195mm,所以最终读数为:固定刻度读数+可动刻度读数=5.5mm+0.195mm=5.695mm.
(2、3)由牛顿第二定律,在最高点,则有,而在最低点,则有:
;再依据机械能守恒定律,则有:
,联立上式,解得
,因此已知最高点和最低点的拉力
,小军同学还需要测量的物理量有小球的质量m,故A正确,BC错误;根据小军同学的思路,重力加速度g的表达式为
;
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【题目】如图所示,斜面体静止粗糙的水平地面上,斜面体上有一小滑块A沿斜面以加速度a1匀加速下滑,若在A上再放上一个质量为 m 的物体,它们一起下滑的加速度为a2,若在A上加一个竖直向下的压力F,且F=mg,此时A的加速度为a3,则a1、a2、a3关系正确的是( )
A. a1=a2=a3 B. a1≠a2≠a3 C. a2=a3>a1 D. a1=a2<a3
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【题目】航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知飞机在跑道上加速时能产生的最大加速度为5.0m/s2,当飞机的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞.设航空母舰处于静止状态.问:
(1)若要求该飞机滑行160m后起飞,弹射系统必须使飞机具有的初速度至少多大?
(2)若航空母舰上不装弹射系统,要求该飞机仍能从此舰上正常起飞,问该舰甲板至少应多长?
(3)若航空母舰上不装弹射系统,设航空母舰甲板长为160m,为使飞机仍能从此舰上正常起飞,这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行,则这个速度至少多大?
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【题目】如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在 a 的正上方固定一竖直螺线管 b ,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片 P 向上滑动,下面的说法中正确的是 ( )
A. 穿过线圈 a 的磁通量变大
B. 线圈 a 有扩张的趋势
C. 线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流
D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大
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【题目】某实验小组设计了如图甲所示实验装置探究“加速度与力的关系”已知小车的质量为M,砝码盘的质量为,打点计时器使用的交流电频率f=50Hz.
(1)探究方案的正确实验步骤是_____________________.
A.将小车紧靠打点计时器,接通电源后放开小车,得到一条打点清晰的纸市由纸带水得小车的加速度a;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码的质量m,重复多次,得到多组m、a;
D.图甲安装好实验装置;
E.取下细绳和砝码盘,记录砝码盘中砝码的质量m;
(2)记录数据及数据分析:
①实验中打出的其中一条纸带如图乙所示,由该纸带可求得小车的加速度a=_____m/s.(保留1位有效数字)
②实验小组认为小车受到的合外力F=mg,根据记录数据和纸带,将计算得到的合外力和加速度填入设计的表中(表略).
③建立a-F坐标系,利用②中得到的表中数据描点得到如图丙所示的图线.根据图线,可得出:结论“小车加速度a与外力F成正比”是__________(选填“成立”或“不成立”)的.已知图线延长线与横轴的交点A的坐标是(-0.08,0),由此可知,______(填实验中有关物理量的名称)等于0.08N.(已知数据测量是准确的)
(3)如果认为小车受到的合外力等于砝码盘和砝码的总重力,即F=(+m)g.实验中是否要求陆码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?_________(选填“是”或“否”).
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【题目】一振动周期为T,位于x=0处的波源从平衡位置开始沿y轴正反方向做简谐运动,该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v,关于在处的质点P,下列说法正确的是 ( )
A. 质点P振动周期为T,速度的最大值为v
B. 若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向,则该时刻波源速度方向沿y轴正方向
C. 质点P开始振动的方向沿Y轴正方向
D. 当P开始振动后,若某时刻波源在波峰,则质点P一定在波谷
E. 若某时刻波源在波谷,则质点P也一定在波谷
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【题目】如图所示,光滑水平面上静止一辆小车,在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出.下列说法正确的是( )
A. 由于塞子的质量小于小车质量,喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力
B. 由于塞子的质量小于小车质量,喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力
C. 塞子喷出瞬间小车对水平面的压力大于小车自身的重力
D. 若增大试管内水的质量则可以增大小车的速度
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【题目】在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M`表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出:
①当M与m的大小关系满足 __时,才可以认为绳子对小车拉力大小等于盘和砝码的重力.
②一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究加速度与质量的关系,以下做法错误的是:(_______)
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源
D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式求出.
③如图所示,是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,如果用S1、S2、S3、S4、S5、S6 来表示各相邻两个计数点间的距离由这些已知数据计算:该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=____________。其大小为a=_____m/s2,与纸带上D点相对应的瞬时速度v=_________ m/s。(答案均要求保留3位有效数字,相邻两个计数点间有4个点未画出)
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【题目】如图示真空中a、b、c、d四点共线且等距.先在a点固定一点电荷+Q,测得b点场强大小为E.若再将另一点电荷+2Q放在d点时,则( )
A. b点场强大小为9/4 E
B. c点场强大小为7/4 E
C. 若将电子从b点移动到C点其电势能不变
D. b点电势比c点电势高
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