【题目】用图1所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。
①对于实验的操作要求,下列说法正确的是______。
A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 斜槽轨道末端可以不水平
D. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
E. 为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条光滑曲线把所有的点连接起来
②图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可判断实验操作错误的是__________(填选项前的字母)。
A. 释放小球时初速度不为0
B. 释放小球的初始位置不同
C. 斜槽末端切线不水平
③图3是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置,其中正确的是________(填选项前的字母)。
④根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图4所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动,重力加速度为g。可求出小球从P1运动到P2所用的时间为_______,小球抛出后的水平速度为_______,小球运动到P2的速度大小为_____________。
【答案】 ADE C B
【解析】(1) 为了保证小球做平抛运动,斜槽末端必须水平,故C错误;而为了让小球每次做同样的平抛运动,小球每次应从同一位置滚下,故A正确;小球在运动中摩擦力每次都相同,故不需光滑,故B错误;为了得出更符合实际的轨迹,应尽量多的描出点,故D正确;记录点适当多一些,能够保证描点光滑,用平滑曲线连接,偏离较远的点应舍去,故E错误;
(2)由图2可知,小球的轨迹从抛出点开始向上,说明小球不是做平抛运动,即斜槽末端切线不水平,故C正确;
(3) 竖直管内与大气相通,为外界大气压强,竖直管在水面下保证竖直管上出口处的压强为大气压强.因而另一出水管的上端口处压强与竖直管上出口处的压强有恒定的压强差,保证另一出水管出水压强恒定,从而水速度恒定.如果竖直管上出口在水面上,则水面上为恒定大气压强,因而随水面下降,出水管上口压强降低,出水速度减小,故应选B;
(4) 由图4所示可知:△h=4l,由匀变速直线运动推论得:△h=gt2,即:4l=gt2,
解得:
由图4所示可知:x=6l,小球的初速度大小:,
在P2点竖直方向的速度为,所以P2点速度为
。
点晴:①根据平抛运动中的注意事项可得出正确选项;②根据竖直方向运动特点△h=gt2,求出物体运动时间,根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出P2在竖直方向上的速度大小,根据vy=gt可以求出从抛出到P2点的时间,根据平抛运动规律进一步求出结果。
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【题目】如图所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点,将圆环拉离平衡位置并释放,圆环摆动过程中经过匀强磁场区域,则(空气阻力不计)( )
A. 圆环向右穿过磁场后,还能摆至原高度
B. 在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流
C. 圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大
D. 圆环最终将静止在平衡位置
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【题目】电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力。
(1)调节两金属板间的电势差u,当u=U0时,使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动,则该油滴所带电荷量q为多少?
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q。
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【题目】用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关T和两个部件P、Q。请根据下列步骤完成电阻测量:
(1)旋动部件________________,使指针对准电流的“0”刻线。
(2)将T旋转到电阻挡“×100”的位置
(3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件__________________,使指针对准电阻的___________________(填“0刻线”或“刻线)。
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角过小。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按____________的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.将T旋转到电阻挡“×1k”的位置
B.将T旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两跟引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
(5)某同学用该多用电表测量一个量程为3V的电压表的内阻,他选择了电阻挡“×100”并进行了正确的操作。测量时指针位置如图所示,得出电压表内阻为,此时电压表的指针也偏转了。已知多用电表欧姆表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为___________________V(结果保留两位有效数字)。
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【题目】磁动力作为一种新型动力系统已经越来越多的应用于现代社会。如图所示为电磁驱动装置的简化示意图,间距的两根足够长的平行长直金属导轨倾斜放置,导轨平面与水平面的夹角
,两导轨上端接有
的电阻。质量
的导体棒
垂直放置在导轨上,与导轨接触良好,导体棒与导轨间的动摩擦因数
,导轨和导体棒的电阻均不计,导轨平面上的矩形区域(如图中虚线框所示)内存在着磁感应强度
的匀强磁场,磁场方向垂直导轨平面向上。(
)
(1)若磁场保持静止,导体棒从距离磁场区域
处由静止下滑,恰好匀速穿过磁场区域,求
的大小;
(2)若导体棒处于磁场区域内,当磁场以某一速度沿导轨平面匀速向上运动时,可以使导体棒以
的速度沿导轨匀速向上运动,导体棒在运动过程中始终处于磁场区域内,求磁场运动的速度大小
,以及为维持导体棒的运动此时系统提供的功率P。
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【题目】如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈正上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中( )
A. 通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥
B. 通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引
C. 通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引
D. 通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥
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【题目】长为L的电容器水平放置,其中有竖直向下的电场,场强为E,垂直纸面的未知磁场B1。半径为R的圆形磁场与电容器右侧边缘相切于B点,O为圆心,磁感应强度 ,圆形磁场右侧有一竖直放置的荧光屏。且A,B,O在同一水平线上。现有一质量为m,带电量为+q的粒子(重力不计),以初速度为v从A点水平射入电容器中,并从B点进入圆形磁场,最后打在荧光屏上某点P(图中没画出)。不考虑边缘效应。求:
(1) B1的大小和方向
(2)粒子从A点到离开圆形磁场的总时间
(3)P点距AO的距离
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【题目】利用图像分析问题是物理学中常用的方法,其中的斜率、面积通常具有明确的物理意义。
(1)小明以6m/s的初速度将足球水平踢出,足球在草坪上滚动直到停下来的全过程中的速度-时间图像如图1所示。图1中图线与坐标轴所围的面积等于12个小方格的面积。由图像可知足球在滚动过程中受到的阻力大小_________(选填“变大”、“变小”或是“不变”),足球滚动了________m停下来。
(2)利用电流传感器测量电容器电容的实验电路图如图2所示。电源电压为8V,先使开关S与1端相连,电源向电容器充电,然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电。电流传感器将电流变化的信息传入计算机,屏幕上显示出电流i随时间t变化的i-t曲线如图3所示,图中图线与坐标轴所围的面积也等于12个小方格的面积。根据图3,计算电容器在全部放电过程中释放的电荷量Q=________C,该电容器的电容C=________F。
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【题目】一质量为M=1.98 kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动,被一水平向左飞来的子弹击中并留在物块中,子弹质量为0.02kg。如图甲所示,地面观察者记录了小物块被击中后的速度随时间变化的关系如图乙所示(图中取向右运动的方向为正方向)。已知传送带的速度保持不变,g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A. 子弹射入物块前的速度大小为400 m/s
B. 物块与传送带间的动摩擦因数0.2
C. 由于子弹的射入,电动机对传送带多做的功为24J
D. 整个过程中,系统产生的内能为24J
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