【题目】在探究“功和速度变化关系”的实验中,小张同学用如图甲所示装置,尝试通过测得细绳拉力(近似等于悬挂重物重力)做的功和小车获得的速度的值进行探究,则
(1)下列说法正确的是_____
A.该方案需要平衡摩擦力
B.该方案需要重物的质量远小于小车的质量
C.该方案操作时细线应该与木板平行
D.该方案处理数据时应选择匀速时的速度
(2)图乙为A、B两位同学穿纸带方法,你认为_____(选填“A”或“B”)的正确。
(3)某次获得的纸带如图丙所示,小张根据点迹标上了计数点,请根据计数点在刻度尺上的读数求出C点的速度为_____m/s(计算结果保留3位有效数字);
【答案】 ABC B 0.613
【解析】试题分析:根据图示实验装置与实验原理分析答题。由图示刻度尺确定其分度值,读出其示数;应用匀变速直线运动的推论求出C点的速度。根据实验步骤与图示纸带分析答题;根据实验需要验证的表达式分析答题
(1)由于是外力对物体做的功,则应该是合外力做的功,所以要平衡摩擦力,A正确;再由于是近似认为是砝码的重力等于拉力,则必须砝码的质量远小于小车的质量,B正确;若细线与平板不平行,则影响压力,那么平衡摩擦力就没有意义了,C正确;在该实验方案中小车做匀加速直线运动,该方案处理数据时应求出某计数点的瞬时速度与小车对应于该点的位移,D错误;
(2)纸带安放的顺序是复写纸、纸带,所以应选B;
(3)由图示刻度尺可知,其分度值为1mm,刻度尺示数为9.82cm;做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,则C点的速度: ;
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【题目】如图是《物理选修3-5》第十六章第一节中实验“探究碰撞中的不变量”推荐的参考案例一。则下列判断正确的是
A.利用气垫导轨可以忽略滑块与导轨接触面间的摩擦力,保证两滑块系统外力和为零
B.利用气垫导轨可以很容易保证两个滑块的碰撞是一维的
C.利用光电计时装置可以迅速测量计算得到两个滑块碰撞前后的速度
D.该碰撞过程中,两滑块的动能和不变
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【题目】2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家,以表彰他们为“激光干涉引力波天文台” (LIGO)项目和发现引力波所做的贡献。引力波的形成与中子星有关。通常情况下中子星的自转速度是非常快的,因此任何的微小凸起都将造成时空的扭曲并产生连续的引力波信号,这种引力辐射过程会带走一部分能量并使中子星的自转速度逐渐下降。现有中子星(可视为均匀球体),它的自转周期为T0时恰能维持星体的稳定(不因自转而瓦解),则当中子星的自转周期增为T=2T0时,某物体在该中子星“两极”所受重力与在“赤道”所受重力的比值为
A. 1/2 B. 2 C. 3/4 D. 4/3
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【题目】如图所示的等臂天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为l,共N匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时,天平平衡;当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡.由此可知( )
A. 磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为
B. 磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为
C. 磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为
D. 磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为
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【题目】如图所示,重球用细绳跨过轻小光滑滑轮与小球相连,细绳处于水平拉直状态。小球由静止释放运动到最低点过程中,重球始终保持静止,不计空气阻力。下列说法正确的有( )
A. 细绳偏离竖直方向成 角时,细绳拉力为
B. 地面对重球的摩擦力一直增大
C. 上述过程中小球重力的功率先增大后减小
D. 细绳对小球不做功
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【题目】真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v0。在油滴处于位置A时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变。持续一段时间t1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B点。重力加速度大小为g。
(1)求油滴运动到B点时的速度。
(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t1和v0应满足的条件。已知不存在电场时,油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍。
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【题目】如图所示,在半个空间中分布一匀强磁场,磁感应强度为B(垂直纸面并指向纸面内)。磁场边界为MN(垂直纸面的一个平面)。在磁场区内有一点电子源(辐射发射源)S,向四面八方均匀地,持续不断地发射电子。这里仅考察电子源所在的平面内,由电子源发射的电子,不计电子间的相互作用,并设电子源离界面MN的垂直距离为L。
(1)点源S发射的电子,其速度达多大时,界面MN上将有电子逸出?
(2)若点源S发射的电子速度大小均为 ,在界面MN上多宽范围内有电子逸出?
(其中m为电子质量,e为电子带电量。)
(3)若电子速度为 ,逸出的电子数占总发射电子数的比例?
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【题目】如图所示,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车.在缓冲车的底板上,沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN.缓冲车的底部,安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab边长为L.假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,而缓冲车厢继续向前移动距离L后速度为零。已知缓冲车厢与障碍物和线圈的ab边均没有接触,不计一切摩擦阻力。在这个缓冲过程中,下列说法正确的是( )
A. 线圈中的感应电流沿逆时针方向(俯视),最大感应电流为
B. 线圈对电磁铁的作用力使缓冲车厢减速运动,从而实现缓冲
C. 此过程中,线圈abcd产生的焦耳热为
D. 此过程中,通过线圈中导线横截面的电荷量为
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【题目】1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子即“磁单极子”.1982年美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验,仪器的主要部分是一个由超导体组成的线圈,超导体的电阻为零,一个微弱的电动势就可以在超导线圈中引起感应电流,而且这个电流将长期维持下去,并不减弱,他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,那么从上向下看,超导线圈上将出现( )
A. 先是逆时针方向的感应电流,然后是顺时针方向的感应电流
B. 先是顺时针方向的感应电流,然后是逆时针方向的感应电流
C. 顺时针方向持续流动的感应电流
D. 逆时针方向持续流动的感应电流
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