【题目】一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做了如下实验:用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球,上端固定于O点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点的竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示。F1=4F2,设R、m、引力常量G和F为已知量,忽略各种阻力。下列说法正确的是( )
A. 该星球表面的重力加速度为
B. 卫星绕该星球的第一宇宙速度为
C. 星球的密度为
D. 小球过最高点的最小速度为0
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【题目】如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流的正方向。导线框R中的感应电动势
A. 在时为零
B. 在时改变方向
C. 在时最大,且沿顺时针方向
D. 在时最大,且沿顺时针方向
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【题目】探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验中,某同学用如图甲所示装置进行实验,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,重物通过跨过滑轮的细线与小车相连。
甲 乙
(1)该同学在实验中打出了一条纸带,纸带上A、B、C、D、E这些点的间距如图乙所示,其中每相邻两点间还有4个计时点未画出。根据测量结果计算:
①打C点时纸带的速度大小为_____ m/s;
②纸带运动的加速度大小为____ m/s2(结果保留3位有效数字)。
(2)若该同学平衡好摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度,根据小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据作出的a–F图线来探究加速度与合外力的关系,此实验操作____(选填“能”或“不能”)探究加速度与质量的关系。
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【题目】在“验证牛顿第二定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,砂和砂桶的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出。
(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是(_______)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电。改变砂桶中砂子的多少,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是(_______)
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车运动的加速度a=______m/s2。(结果保留三位有效数字)
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【题目】图1是小明探究橡皮筋弹力做的功W与小车动能变化间的关系的装置图,长木板放在水平桌面上,橡皮筋的两端分别与小车和挡板相连.实验中,通过增加橡皮筋的根数来改变弹力所做的功。
(1)下列实验操作正确的是_________。
A.实验时,应先释放小车,然后接通电源
B.增加橡皮筋根数时,应选取相同的橡皮筋
C.每次应将小车拉到相同的位量由静止释放
D.实验前应平衡小车在木板上所受的摩擦力
(2)图2是实验中某条纸带的一部分,相邻计数点间时间间隔T=0.1s。为探究橡皮筋弹力做的功W与小车动能变化间的关系,小明用来计算小车的速度。你认为他的算法是否正确?_______(选填“正确“或“不正确“),你的理由是_______________。
(3)图3是根据实验数据所画出的图象,你认为根据此图象能否验证动能理_____(选填“能”或“不能”),你的理由是________________。
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【题目】如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块
A. 在P和Q中都做自由落体运动
B. 在P中的下落时间比在Q中的长
C. 在两个下落过程中的机械能都守恒
D. 落至底部时在P中的速度比在Q中的大
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【题目】相距L=1.5 m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1 kg的金属棒ab和质量为m2=0.27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图甲所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同.ab棒光滑,cd棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.75,两棒总电阻为R=1.8 Ω,导轨电阻不计.ab棒在方向竖直向上、大小按图乙所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨做匀加速直线运动,同时cd棒由静止释放。已知由乙图可以求出磁感应强度B=1.2 T、ab棒加速度大小为a=1 m/s2.(g=10 m/s2)
(1)求ab棒在2 s末的速率和2 s内的位移;
(2)若外力F在2 s内做功近似等于29 J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;
(3)求出cd棒达到最大速度所需的时间t0,并在图丙中定性画出cd棒所受摩擦力Ffcd随时间变化的图象。
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【题目】如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L = 0.4 m,一端连接R =1 Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B = 1 T。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v = 5 m/s求:
(1)在0.1 s时间内,拉力的冲量IF的大小;
(2)若将MN换为电阻r =1 Ω的导体棒,其它条件不变,求导体棒两端的电压U。
(3)若将MN换为电阻r =1 Ω的导体棒,棒的质量为m=0.1kg,给导体棒一个初速度,v = 5 m/s,不加外力,求解导体棒MN能运动的最大距离?
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