【题目】某同学为了探究力与加速度的关系,准备了打点计时器及配套的电源、导线、小车、细绳、复写纸、纸带、砝码、砝码盘、天平,组装的实验装置如图甲所示:
(1)若要完成该实验,必需的实验器材还有____________________;
(2)实验过程中,他需要调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行。这样做的目的是_____________________;
(3)平衡摩擦力无误后,多次实验通过描点得到了如图乙所示a-F图线,F为实验过程中砝码的重力,图线不通过坐标原点的主要原因是___________________________;
(4)某次实验得到一条如图丙所示的纸带,从比较清晰的0点起,每5个点取一个计数点,测得两相邻计数点的距离依次为x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38 cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm。已知打点计时器所用的电源的频率为50Hz。则打计数点4时小车的速度_________m/s,小车的加速度a=________m/s2.。(结果保留两位有效数字)
【答案】毫米刻度尺 “使小车所受的合力方向与细绳的拉力方向相同”;或者“使小车收的的合力不变”;或者“使小车受到的摩擦力不发生变化” 未计入砝码盘的重力 v4 = 0.31m/s a = 0.50m/s2
【解析】
(1)[1] 还需要毫米刻度尺,测量纸带点迹之间的距离;
(2)[2] 使牵引小车的细绳与木板平行,目的是“使小车所受的合力方向与细绳的拉力方向相同”;或者“使小车受到的合力不变”;或者“使小车受到的摩擦力不发生变化”;
(3)[3] 已经平衡摩擦力无误后,图线不通过坐标原点,主要原因就是未计入砝码盘的重力,
未加砝码时,小车已经有了加速度;
(4)[4] 打计数点4时小车的速度为
;
[5] 根据逐差法,小车的加速度为
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【题目】光纤通信以其通信容量大、信号衰减小、抗干扰性强、保密性好等优点已广泛应用于现代通信中。在光纤的众多技术参数中,有一个叫光纤的数值孔径NA,它表示光纤集光能力的大小。NA越大,光纤集光能力也越大。图为光纤的纵向剖面图。通过光纤中心轴的任何平面都叫做子午面,位于子午面内的光线叫做子午光线。通过对子午光线的分析可以确定数值孔径由哪些因素确定。设n1、n2分别为纤芯和包层的折射率,n0为光纤周围介质的折射率,纤芯半径为a。要使光完全限制在光纤内传播,则应使光线在纤芯-包层分界面上的入射角ψ大于(至少等于)临界角ψ0。对应于临界角ψ0的入射角φ0,称为孔径角。n0 sinφ0则定义为光纤的数值孔径NA。请确定光纤的数值孔径与n0、n1、n2、a中的哪些量有关,并将它表示出来。
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【题目】如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小,FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O1、O2始终等高,则( )
A. Ff变小 B. Ff变大 C. FN变小 D. FN变大
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【题目】如图,三个质量均为m的物块a、b、c,用两个轻弹簧和一根轻绳相连,挂在天花板上,处于静止状态,现将b、c之间的轻绳剪断(设重力加速度为g),下列说法正确的是
A.刚剪断轻绳的瞬间,b的加速度大小为g
B.刚剪断轻绳的瞬间,c的加速度大小为2g
C.剪断轻绳后,a、b下落过程中,两者一直保持相对静止
D.剪断轻绳后,a、b下落过程中加速度相同瞬间,两者加速度均为g
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【题目】在“验证力的平行四边形定则”实验中。
(1)某次实验中两弹簧测力计的读数分别为F1=2.0N,F2=4.0N,如图甲,F1和F2的合力大小F合=______N.现保持F2方向不变,减小F1和F2的夹角,为了使橡皮条的结点拉到同样的位置O点,下列说法正确的是______N/m(保留两位有效数字)
A. F1一定减小 B.F1一定增大 C.F2一定减小 D.F2一定增大
(2)某同学想知道弹簧测力计中弹簧的劲度系数,于是,他将刻度尺与弹簧测力计平行放置,如图乙所示,他根据图中信息得出了弹簧的劲度系数k=______N/m(保留两位有效数字)
(3)橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内弹力F与伸长量x成正比,即F=kx,式中k值与橡皮筋的原长l0、横截面积S有关。理论与实验都表明k=Y,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称为杨氏模量,在国际单位中,杨氏模量Y的单位是______;
A.NB.mC.N/mD.N/m2
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【题目】如图所示为某风洞模拟实验的示意图,一质量为2kg的小球套在一根固定的足够长直杆上,杆与水平面夹角37°,现小球在F=30N的竖直向上的风力作用下,从A点静止出发沿直杆向上运动,已知球与杆间的动摩擦因数,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,,,求:
(1)小球受杆弹力的方向及小球运动的加速度大小;
(2)若风力F作用t=1.2s后撤去,求小球上滑过程中距A点的最大距离;
(3)在上一问的基础上若从撤去风力F开始计时,小球经多长时间将经过距A点上方为1.60m的B点。(结果保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,一个倾角为α的斜面体C固定在水平地面上,质量均为m=1kg的两个物块A、B沿斜面体C下滑,A、C之间,B、C之间,A、B之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2、μ3,已知μ2=,α=30°,重力加速度为g,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)如图甲所示,物块A沿斜面匀速下滑,则物块A和斜面体C之间的动摩擦因数μ1为多少?
(2)如图乙所示,物块A、B叠放一起,沿着斜面一起加速下滑,则A、B之间的动摩擦因数μ3至少为多少?
(3)如图丙所示,物块A和B紧靠一起,沿着斜面一起下滑,则A、B之间的作用力大小为多少?
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【题目】如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处.小球从A处由静止释放被弹开后,经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能沿轨道运动到C点,求:
(1)释放小球前弹簧的弹性势能.
(2)小球由B到C克服阻力做的功.
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【题目】2016年底以来,共享单车风靡全国各大城市,单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等,便于监控单车在路上的具体位置。用户仅需用手机上的客户端软件(APP)扫描二维码,即可自动开锁,骑行时手机APP上能实时了解单车的位置,骑行结束关锁后APP就显示如图所示的信息。下列说法正确是
A.单车和手机之间是利用声波传递信息的
B.单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的
C.由手机APP上显示骑行距离2.5公里是位移
D.由手机APP上的显示信息,可求出骑行的平均速度
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