【题目】某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及配套的电源、刻度尺、小车、钩码、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。
①若要完成该实验,还需要的一个实验器材是___________________。
②实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行.他这样做的目的是下列的哪个________(填字母代号)。
A.避免小车在运动过程中发生抖动
B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
③他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些.这一情况可能是下列哪些原因造成的________(填字母代号)。
A.在接通电的同时释放了小车
B.小车释放时离打点计时器太近
C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力
【答案】天平 D CD
【解析】
解:①根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量,通过研究纸带来研究小车的速度,利用天平测量小车的质量,利用砝码的重力代替小车的合外力,所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量,即还需要天平;
②实验过程中,为减少误差,提高实验的精确度,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,目的是消除摩擦带来的误差,即平衡摩擦力后,使细绳的拉力等于小车的合力,故选项D正确,A、B、C错误;
③)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,从功能关系看出:该实验一定有转化为内能的,即试验中有存在摩擦力没有被平衡掉;还有该实验要求,只有当小车的质量远大于砝码的质量时,小车的拉力才近似等于砝码的重力,故选项C、D正确,A、B错误。
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【题目】某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车(带遮光片)的质量为,当地的重力加速度为。
(1)实验前,用游标卡尺测出遮光片的宽度,示数如图所示,则遮光片的宽度为=________。
(2)为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,必须____________ 。
A.将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力
B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C.使连接小车的细线与长木板平行
D.减小遮光片的宽度
(3)调节好装置,将小车由静止释放,与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时遮光片的遮光时间,要测量小车运动的加速度,还需要测量__________(填写需要测量的物理量名称),若该物理量用表示,则小车运动的加速度大小为_________.(用测得的物理量符号表示)。
(4)保持小车每次释放的位置不变,光电门的位置不变,改变砂和砂桶的总质量,重复实验,测得多组小,车通过光电门的遮光时间及砂和砂桶的总质量,为了使图象能直观地反映物理量之间的关系,应该作出__________ (填或)图象,当图象为过原点的- -条倾斜的直线,表明质量一定时,加速度与合力成正比。
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【题目】氢原子基态能量E1=﹣13.6eV,电子绕核运动半径r1=0.53×10﹣10m.En=,rn=n2r1求氢原子处于n=4激发态时:(电子的质量m=0.9×10﹣30kg;电子的电量e=1.60×10﹣30C;库仑定律公式F=kQ1Q2/r2,其中静电力常数K=9.0×109Nm2/C2)
(1)原子系统具有的能量;
(2)电子在轨道上运动的动能;
(3)电子具有的电势能;
(4)向低能级跃迁辐射的光子频率最多多少种?其中最低频率为多少(保留两位有效数字)?
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【题目】由a、b两种单色光组成的复合光束射入一玻璃球体,当入射角θ等于60o时,其折射光束和出射光束如图所示。已知a光束第一次射出此玻璃球体后的出射光束相对复合光束的偏折角也为60o,则下列说法正确的是( )
A. 该玻璃球体对a光的折射率为
B. 适当增大入射角θ,a、b光束一定不能发生全反射
C. 经过同一单缝时,b光衍射现象更明显
D. 用同一装置分别进行双缝干涉实验时,b光的条纹间距大些
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【题目】一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分运动的速度随时间变化的规律如图所示方向分速度最初沿y的负方向,图中单位为国际制单位关于物体的运动,下列说法中正确的是()
A. 物体运动的初速度大小是
B. 物体运动的加速度大小是
C. 2秒末物体位置坐标为
D. 4秒末物体速度大小为
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【题目】为验证物体自由落体过程中的机械能守恒,某同学利用DIS设计了一个实验,实验装置如图甲所示,A为电磁铁,B为光电门,有一直径为d、质量为m的金属小球通过电磁铁从A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方固定于B处的光电门,测得A、B间的高度差为H,光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g,且小球直径d远小于H.则:
(1)用螺旋测微器测得小球的直径d如图乙所示,则d=________mm;
(2)若小球经过光电门的时间t=0.00251s,则速度vB=________m/s(结果保留两位有效数字);
(3)多次改变H,重复上述实验,作出-H图象如图丙所示,若小球下落过程中机械能守恒,则图线斜率k=________(用已知量g、d表示);
(4)实验发现小球动能增加量△Ek总是稍小于重力势能减少量△Ep,增加下落高度后,重力势能减少量与动能增加量的差值△Ep-△Ek将_______(选填“增加”“减少”或“不变”).
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【题目】(13分)质量为m=2kg的物体静止在水平面上,它们之间的动摩擦系数μ=0.5, 现在对物体施加以如图所示的拉力F="10N" ,与水平方向夹角θ=37(sin37=0.6),经t=10s后撤去力F,在经一段时间,物体又静止.
求:(1)物体运动过程中最大速度多少?
(2)物体运动的总位移是多少?(g取10m/s2。)
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【题目】一质量为m、电阻为r的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示,磁场垂直斜面向上,导轨的电阻不计,金属杆始终与导轨接触良好,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v,则金属杆在滑行过程中( )
A. 向上滑行与向下滑行的时间相等
B. 向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量
C. 向上滑行与向下滑行时通过金属杆的电荷量相等
D. 向上滑行时金属杆克服安培力做的功小于向下滑行时金属杆克服安培力做的功
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【题目】如图所示,物体A和带负电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,A、B的质量均为,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体A相连,倾角为的斜面处于沿斜面上的匀强电场中,整个系统不计一切摩擦。开始时,物体B在一沿斜面向上的外力的作用下保持静止且轻绳恰好伸直,然后撤去外力F,直到物体B获得最大速度,且弹簧未超过弹性限度(当弹簧的形变量为时,弹簧的弹性势能可表示为),则在此过程中
A. 撤去外力F的瞬间,物体B的加速度为
B. B的速度最大时,弹簧的伸长量为
C. 物体A的最大速度为
D. 物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量大于物体B电势能的减少量
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