【题目】某学习小组利用气垫导轨装置来探究“做功与物体动能改变的关系”,如图甲为实验装置示意图.利用气垫导轨上的光电门可测出滑块上的细窄挡光片经过时的挡光时间.气垫导轨水平放置,不计滑轮和导轨摩擦,重力加速度为g,实验步骤如下:
a.测出挡光条的宽度为d,滑块与挡光条的质量为M;
b.轻细线的一端固定在滑块上,另一端绕过定滑轮挂上一砝码盘,盘和砝码的总质量为m(m远小于M),细绳与导轨平行;
c.让滑块静止放在导轨左侧的某一位置,测出挡光条到光电门的距离为x;
d.释放滑块,测出挡光条经过光电门的挡光时间为Δt;
e.改变砝码的质量,保证滑块每次都在同一位置由静止释放,分别测得滑块经过光电门的挡光时间.
(1)滑块经过光电门时速度的计算式v=________(用题目中所给的字母来表达)
(2)细线的拉力做功可表达为W=________,滑块的动能改变表达为Ek=________.(用题目中所给的字母来表达)
(3)我们可以通过改变盘中砝码质量,测得多组数据,建立的关系图像,进行更准确的实验验证,则图乙的3个图线中,________图最符合真实的实验情况.
【答案】; mgx; C
【解析】
(1)根据很短时间内,平均速度等于瞬时速度,即可求解;
(2)根据拉力做功表达式,以及熟练应用匀变速直线运动规律,即可求解;
(3)平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动,让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力。
(1) 根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小,可知小物块经过光电门时速度的大小是;
(2) 由题意可知,细线的拉力做功,则即为盘和砝码对应重力做的功,即:mgx;
滑块的动能改变表达为;
(3) 该实验中保持小车质量M不变,
因此有:v2=2as,a=
而
所以重物质量m增加不能远小于小车的质量时,直线在末端发生弯曲,则此结果对应于图中的图C。
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【题目】如图甲所示,热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0,电容器板长和板间距离均为l=10 cm,下极板接地,电容器右端到荧光屏的距离L=15 cm,在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示.(每个电子穿过平行板的时间都极短,可以认为电压是不变的)求:
(1)在t=0.06 s时刻,电子打在荧光屏上的何处;
(2)荧光屏(足够大)上有电子打到的区间有多长,一个周期内屏幕发光时间多长?
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【题目】如图所示,固定在水平面上倾角为α=37°、长为s=4.8m的斜面,一个质量为2kg的小物块(可视为质点)放置在斜面上,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,现用大小为F=24N、方向与斜面平行的力推物块,使小物块从斜面的最底端由静止开始向上运动。(sin37°=0.60,cos37°=0.80,g=10m/s2)。求
(1)小物块在推力F作用下的加速度大小
(2)要使小物块能从斜面的最底端到达斜面的顶端,推力F作用的时间至少为多长?
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【题目】如图所示,倾角为θ=30°的光滑绝缘直角斜面ABC,D是斜边AB的中心,在C点固定一个带电荷量为+Q的点电荷.一质量为m,电荷量为﹣q的小球从A点由静止释放,小球经过D点时的速度为v,到达B点时的速度为0,则( )
A. 小球从A到D的过程中静电力做功为mv2
B. 小球从A到D的过程中电势能逐渐减小
C. 小球从A到B的过程中电势能先减小后增加
D. AB两点间的电势差UAB=
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【题目】在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从____________(填相同,或不同)位置上滚下,在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如右下图中a、b、c、d所示。
B.安装好器材,注意轨道末端水平,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C.取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。
(2)上述实验步骤的合理顺序是__________________。
(3)已知图中小方格的边长L=1.25cm,则小球平抛的初速度为v0=________(用L、g表示),其值是___________________________________(取g=9.8m/s2),
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【题目】如图所示,小球A从半径的光滑圆弧轨道的上端P点以的初速度滑下,水平面光滑且与圆弧轨道末端相切,小球A到达水平面上以后,与静止于该水平面上的钢块B发生弹性碰撞,碰撞后小球A被反向弹回,B的质量沿原路返回恰能到达到P点,g取,求:
(1)小球A刚滑上水平面的速度大小.
(2)小球A的质量
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【题目】用图甲所示实验装置研究光电效应现象,分别用a,b,c三束光照射光电管阴极,得到光电管两端的电压与相应的光电流的关系如图乙所示,其中a,c两束光照射时对应的遏止电压相同,均为,根据你所学的相关理论下列论述正确的是( )
A. a,c两束光的光强相同
B. a,c两束光的频率相同
C. b光束的光的波长最短
D. a光束照射时光电管发出的光电子的最大初动能最大
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【题目】如图甲,小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点O在竖直面内做圆周运动,小球经过最高点时的速度大小为v,此时绳子的拉力大小为FT,拉力FT与速度的平方v2的关系如图乙所示,图象中的数据a和b包括重力加速度g都为已知量,以下说法正确的是
A. 数据a与小球的质量无关
B. 数据b与小球的质量无关
C. 比值b/a只与小球的质量有关,与圆周轨道半径无关
D. 利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径
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【题目】两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,B球在前,A球在后,MA=1kg, MB=2kg, vA=6m/s, vB=2m/s, 当A球与B球发生碰撞后,A、B两球速度不可能为( )
A. vA=5m/s, vB=2.5m/s
B. vA=2m/s, vB=4m/s
C. vA= -4m/s, vB=7m/s
D. vA=7m/s, vB=1.5m/s
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