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20.某探究小组测量小球沿斜面向下运动的加速度.如图所示,在桌面上固定斜面,斜面底端有小圆弧与斜面和桌面相切,再将一木板在桌面一侧竖直放置并固定.小球从斜面上某点由静止释放,从桌面边缘O点离开击中木板,记下小球击中木板的位置.
①测出木板到O的水平距离x、小球飞行中下落的高度y、小球沿斜面运动的位移s.忽略空气阻力,重力加速度为g,则小球沿斜面运动的加速度的表达式为$\frac{{gx}^{2}}{4sy}$(用题中所给物理量字母表示).
②实验过程中重要疏漏步骤是调整桌面处于水平位置.

分析 小球沿斜面下滑做匀加速运动,小球离开O点后做平抛运动,由匀变速直线运动公式和平抛运动规律求解.

解答 解:(1)测出木板到O的水平距离x、小球飞行中下落的高度y,
根据平抛运动规律得:
水平方向x=vt
竖直方向y=$\frac{1}{2}$gt2
解得:v=$\frac{x}{\sqrt{\frac{2y}{g}}}$
小球沿斜面下滑做匀加速运动,小球沿斜面运动的位移s,
所以小球沿斜面运动的加速度的表达式为a=$\frac{{v}^{2}}{2s}$=$\frac{{gx}^{2}}{4sy}$;
(2)实验过程中重要疏漏步骤是调整桌面处于水平位置,保证小球离开O点后做平抛运动.
故答案为:(1)$\frac{{gx}^{2}}{4sy}$
(2)调整桌面处于水平位置

点评 清楚物体的运动过程,对于平抛运动,要能熟练运用运动的分解法进行列式.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.如图所示,竖直悬挂的弹簧下端栓有导体棒ab,ab无限靠近竖直平行导轨的内侧、与导轨处于竖直向上的磁场中,导体棒MN平行导轨处于垂直导轨平面的磁场中,当MN以速度v向右匀速远动时,ab恰好静止,弹簧无形变,现使v减半仍沿原方向匀速运动,ab开始沿导轨下滑,磁场大小均为B,导轨宽均为L,导体棒ab、MN质量相同、电阻均为R,其他电阻不计,导体棒与导轨接触良好,弹簧始终在弹性范围内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则(  )
A.MN中电流方向从M到N
B.ab受到的安培力垂直纸面向外
C.ab开始下滑直至速度首次达峰值的过程中,克服摩擦产生热量$\frac{{μ}^{2}{B}^{4}{L}^{4}{v}^{2}}{16k{R}^{2}}$
D.ab速度首次达到峰值时,电路的电热功率为 $\frac{{B}^{2}{l}^{2}{v}^{2}}{4R}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.天宫一号是我国研发的一个目标飞行器,目的是作为其他飞行器的接合点,是中国空间实验室的雏形,于北京时间2011年9月29日21时16分03秒发射升空.
(1)若万有引力常量为G,地球质量为MD,地球半径为RD,天宫一号离地面的高度为H,求:天宫一号的运行周期T;
(2)发射天宫一号的速度必须大于第一宇宙速度,试推导第一宇宙速度的表达式;若RD=6370km,g取9.8m/s2,求出第一宇宙速度的值;
(3)若万有引力常量为G,中心天体的质量为M,质量为m的物体距中心天体r时具有的引力势能为EP=-G$\frac{Mm}{r}$(以无穷远处势能为0)
①求出第二宇宙速度的值;
②若把地球绕太阳公转的轨道近似认为是圆,且不计其它星体对飞行物体的作用力,地球的公转速度为29.8km/s,求第三宇宙速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.一个矩形线圈在匀强磁场中转动时产生的电动势e=220$\sqrt{2}$sin100πt(V),那么(  )
A.该交变电流的频率是100 Hz
B.当t=0时,线圈平面恰好在中性面位置
C.当t=$\frac{1}{200}$ s时,穿过线圈的磁通量最大
D.该交变电流电动势的有效值为220$\sqrt{2}$V

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下操作:

(1)为了合理选择实验方案和器材,首先使用欧姆表(×1挡)粗测接入电路的金属丝的阻值R.欧姆表调零后,将表笔分别与金属丝两端连接,某次测量结果如图甲所示,则这次测量的读数R=3.0Ω.
(2)若采用如图乙所示的电路测量金属丝的电阻,电阻的测量值比真实值偏小(选填“偏大”或“偏小”).
(3)在某次测量中,测得金属丝接入电路的长度为L,金属丝的直径为D,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(L、D、U、I)写出电阻率ρ的计算式ρ=$\frac{{πU{D^2}}}{4IL}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.一列筒谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,再经0.3s质点a第一次到达波峰位置
①求波的传播速度;
②从计时开始2s内质点b运动的路程;
③画出质点a的振动图象(至少画一个周期).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.如图所示,理想变压器原副线圈的匝数比为10:1,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,除R以外其余电阻不计.在原线圈c、d两端加上u1=220$\sqrt{2}$sin100πt(V)的交变电压.则以下说法错误的是(  )
A.若单刀双掷开关接a,则电压表示数为22V
B.若单刀双掷开关接a,再将滑动变阻器触片P向下移,电压表示数变大
C.若将单刀双掷开关由a拨向b,两电流表的示数均变大
D.若将单刀双掷开关由a拨向b,输入功率变大

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图甲所示是某同学探究质量一定时加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码.实验时,每次滑块都从A位置由静止释放.由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,并测出滑块在A位置时遮光条到光电门的距离L,就能得到滑块的加速度.
(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=2.25mm;
(2)改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出$\frac{1}{{t}^{2}}$-F图象.(选填“t2-F”、“$\frac{1}{t}$-F”或“$\frac{1}{{t}^{2}}$-F”)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心的距离分别为rA=8.0×104km和rB=1.2×105 km,忽略所有岩石颗粒间的相互作用.(结果可用根式表示)
(1)求岩石颗粒A和B的线速度之比.
(2)土星探测器上有一物体,在地球上重为10N,推算出它在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N.已知地球半径为6.4×103km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?

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