【题目】固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示(4s后小环速度随时间变化未画出,g=10 m/s2)。求
(1)小环质量的大小
(2)α角的正弦值
(3)除1s末,何时小环的速度大小为0.5m/s
【答案】(1)4Kg(2)0.0875(3)5s末和7s末
【解析】试题分析:由速度图象看出,在0-4s内,小环先向上做匀加速运动,后做匀速运动,根据斜率等于加速度,求出加速度,由牛顿第二定律求解小环的质量和α角的正弦值.在4s时刻后,小环先向上匀减再向下匀加,还有两个时刻的速度为0.5m/s,由牛顿第二定律和速度图象结合求出时间.
(1)(2)由速度图象得:在0-2s内,小环的加速度为,
根据牛顿第二定律得: ,
由图读出,
解得
(2)在4s时刻后,拉力,则小环先向上匀减速运动再向下匀加速运动,加速度大小为,故根据速度图象得知,4s后速度图象的斜率大小等于0-2s内图象的斜率大小,作出4s后的速度图象如图,由图可知还有两个时刻的速度为0.5m/s,即5s末和7s末.
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【题目】如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,图中R0表示该电阻在0℃时的电阻值,已知图线的斜率为k 。若用该电阻与电池(电动势为E、内阻为r)、理想电流表A、滑动变阻器R′ 串联起来,连接成如图乙所示的电路。用该电阻做测温探头,把电流表A的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。
(1)根据图甲,温度为t(t>0℃)时电阻R的大小为___________________。
(2)在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、R′(滑动变阻器接入电路的阻值)、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式
t=____________________________。
(3)如果某次测量时,指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央,则测量值________15℃(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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【题目】如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线,有如图所示的①②③三条路线,其中路线③是以为圆心的半圆,。赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则
A.选择路线①,赛车经过的路程最短
B.选择路线②,赛车的速率最小
C.选择路线③,赛车所用时间最短
D.①②③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等
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【题目】小明同学设计了一个“电磁天平”,如图1所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡。线圈的水平边长L=0.1m,竖直边长H=0.3m,匝数为。线圈的下边处于匀强磁场内,磁感应强度,方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在0~2.0A范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使得天平平衡,测出电流即可测得物体的质量。(重力加速度取)
(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝数至少为多少
(2)进一步探究电磁感应现象,另选匝、形状相同的线圈,总电阻,不接外电流,两臂平衡,如图2所示,保持不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B随时间均匀变大,磁场区域宽度。当挂盘中放质量为0.01kg的物体时,天平平衡,求此时磁感应强度的变化率。
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【题目】在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端,用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示,请将以下的实验操作和处理补充完整:
用铅笔描下结点位置,记为O;
记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点连成线;
只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3,__________;
按照力的图示要求,作出拉力F1,F2,F3;
根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;
比较_______的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验.
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【题目】关于质点,下列说法中正确的是( )
A. 研究火车过桥时,火车可以看作质点
B. 研究地球自转时,地球可以看作质点
C. 研究高台跳水运动员中翻转动作时,运动员可以看作质点
D. 研究运动员万米赛跑过程中的快慢时,运动员可以看作质点
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【题目】在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的A、B、C、D四个点进行研究(相邻两点间有4个点未画),这四个点和刻度尺标度的对应值如图所示.
(1)由图知,A、B两点时间间隔是 ______ s,纸带做的是 ______ (填加速、减速或匀速)直线运动.
(2)由图可求出A点到C点的平均速度是v1=0.070m/s,A点到D点的平均速度是v2= ______ m/s(计算结果保留两位有效数字).
(3)B点速度更接近 ______ 的速度(填v1或者v2)
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【题目】某同学设想运用如下图所示的实验电路,测量未知电阻Rx的阻值、电流表A的内阻和电源(内阻忽略不计)的电动势实验过程中电流表的读数始终符合实验要求。
①了测量未知电阻Rx的阻值,他在闭合开关K,之前应该将两个电阻箱的阻值调至 (填“最大”或“最小冶),然后闭合开关K,,将开关K2拨至1位置,调节R2使电流表A有明显读数Io ;接着将开关K,拨至2位置。保持R2不变,调节R1,当调节R1=34.2Ω时,电流表A读数仍为I。,则该未知电阻的阻值Rx= Ω。
②为了测量电流表A的内阻R4和电源(内阻忽略不计)的电动势E,他将R,的阻值调到R1=1.5Ω,R,调到最大,将开关K2调至2位置,闭合开关K1;然后多次调节R2,并在表格中记录下了各次R2的阻值和对应电流表A的读数I;最后根据记录的数据,他画出了如图所示的图像,根据你所学知识和题中所给字母写出该图像对应的函数表达式为:
(用题中所给字母表示);利用图像中的数据可求得,电流表A的内阻R4= Ω,电源(内阻忽略不计)的电动势E= V。
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【题目】某同学用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验,当小车的质量一定时,测得小车的加速度a与拉力F的数据如下表:
F/N | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
a/(m·s-2) | 0.10 | 0.23 | 0.27 | 0.40 | 0.49 |
(1)根据表中数据,在如图所示坐标系中作出图象_________.
(2)图线存在截距,其原因是_______.
(3)由图象可得出的结论是____________.
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