【题目】如图所示是某同学探究动能定理的实验装置。已知重力加速度为g,不计滑轮摩擦阻力,该同学的实验步骤如下:
a.将长木板倾斜放置,小车放在长木板上,长木板旁放置两个光电门A和B,砂桶通过滑轮与小车相连;
b.调整长木板倾角,使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑,测得砂和砂桶的总质量为m;
c.某时刻剪断细绳,小车由静止开始加速运动;
d.测得挡光片通过光电门A的时间为Δt1,通过光电门B的时间为Δt2,挡光片宽度为d,小车质量为M,两个光电门A和B之间的距离为L;
e.依据以上数据探究动能定理。
(1)根据以上步骤,你认为以下关于实验过程的表述正确的是________;
A.实验时,先接通光电门,后剪断细绳
B.实验时,小车加速运动的合外力为F=Mg
C.实验过程不需要测出斜面的倾角
D.实验时应满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M
(2)小车经过B的瞬时速度为vB=_______。如果关系式_______在误差允许范围内成立,就验证了动能定理。
【答案】AC
【解析】
(1)[1]A.实验时为了减小误差,需要先接通光电门,后剪断细绳让小车运动,A正确;
B.实验中步骤b平衡了小车运动的摩擦力,所以下车受的合外力为重力沿斜面向下的分力,则有
B错误;
C.因为砂和砂桶的总重力与小车重力沿斜面向下的分力相等,所以实验中不需测量斜面倾角来求合外力,合外力就等于砂和砂桶的总重力,C正确;
D.实验中要验证动能定理,用砂和砂桶的总重力计算小车沿斜面向下的分力,所以不需要满足m远小于小车质量M,D错误。
故选AC。
(2)[2][3]光电门的原理:因为遮光条宽度很小,用遮光条通过光电门的平均速度代替滑块通过光电门的瞬时速度,所以通过A的速度
通过B的速度
根据动能定理
所以要验证的就是
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【题目】电阻R和电动机M相串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等,开关接通后,电动机正常工作,设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2;经过时间t,电流通过电阻R做功W1,产生的电热为Q1;电流通过电动机M做功W2,产生的电热为Q2,则有
A. U1<U2,Q1=Q2B. W1=W2,Q1=Q2
C. W1<W2,Q1<Q2D. W1<W2,Q1=Q2
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【题目】一根长20m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上,以绳中点为坐标原点,以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系。两人在绳端P、Q沿y轴方向有节奏地抖动,形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波。已知P的波速为,时刻的波形如图所示。则以下判断正确的是( )
A.两波源的起振方向相反
B.两列波的频率均为2Hz,叠加区域有稳定干涉图样
C.叠加稳定时两波源间(不含波源)有10个质点的振幅为30cm
D.在时两波源间(不含波源)有5个质点的位移为-10cm
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【题目】如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法说法正确的是
A. M带负电荷,N带正电荷
B. M在b点的动能小于它在a点的动能
C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
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【题目】利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的________。
A.动能变化量与势能变化量 B.速度变化量和势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是________。
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。
已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量ΔEp=____________,动能变化量ΔEk=__________。
(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是________。
A.利用公式v=gt计算重物速度 B.利用公式v=计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法
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【题目】如图所示,一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,初始时刻小球静止于P点。第一次小球在水平拉力F1作用下,从P点缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θ=60°,张力大小为T1;第二次在水平恒力F2作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,至Q点时轻绳中的张力大小为T2,不计空气阻力,重力加速度为g,关于这两个过程,下列说法中正确的是( )
A.,
B.两个过程中F1和F2做的功相同
C.两个过程中,轻绳的张力均变大
D.第一个过程中,拉力F1在逐渐变大,且最大值等于F2
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【题目】在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5 V,内电阻小于1.0 Ω )
B.电流表A1(量程0﹣3 mA,内阻Rg1=10 Ω)
C.电流表A2(量程0﹣0.6 A,内阻Rg2=0.1 Ω)
D.滑动变阻器R1(0﹣20 Ω,10 A)
E.滑动变阻器R2(0﹣200 Ω,l A)
F.定值电阻R0(990Ω)
G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是__图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选__(填写器材前的字母代号).
(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),但坐标纸不够大,他只画了一部分图线,则由图线可得被测电池的电动势E=__V,内阻r=__Ω.
(3)若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小,则图线的纵坐标应该为_________
A.I1(R0+Rg1) B.I1R0 C.I2(R0+Rg2) D.I1Rg1.
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【题目】如图所示,一质点沿半径为r=20cm的圆周自A点出发,逆时针运动2s,运动圆周到达B点,求:
(1)质点的位移和路程;
(2)质点的平均速度大小.
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【题目】水平面上有一倾角为θ的斜面A,斜面A上固定一竖直档板,现将形状与A相同、质量为M的斜面B和质量为m的球如图所示放置,整个装置处于静止状态,且各接触面间均光滑。关于各个物体间的弹力下列说法,正确的是( )
A.小球对斜面B的压力
B.挡板对小球的弹力为0
C.斜面A对斜面B的支持力为
D.斜面B对挡板的弹力为
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