10.如图27所示.两个质量均为m的物块A.B通过轻弹簧连在一起静止于光滑水平面上.另一物块C以一定的初速度向右匀速运动.与A发生碰撞并粘在一起.若要使弹簧具有最大弹性势能时.A.B.C及弹簧组成的系统的动能刚好是势能的2倍.则C的质量应满足什么条件? 解析:A与C发生碰撞的过程中动量守恒.有: mCv0=(mC+m)v1 当弹簧弹性势能最大时A.B.C速度相等.由动量守恒得:(mC+m)v1=(mC+2m)v2 A和C粘合后至A.B.C达到共同速度的过程中.A.B.C组成的系统机械能守恒.所以有: (m+mC)v=(mC+2m)v+Ep Ep=(mC+2m)v 联立上述各式得mC=m. 答案:mC=m 图28 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

Ⅰ.物块A1、A2、B1和B2的质量均为m,A1、A2用刚性轻杆连接,B1、B2用轻质弹簧连接,两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图1所示.今突然撤去支托物、让物块下落,在除去支托物的瞬间,A2受到的合力为F1,B2受到的合力为F2,则F1=
mg
mg
,F2=
2mg
2mg


Ⅱ.如图2所示,在重力加速度为g的空间,有一个带电荷量为+Q的场源电荷置于O点,B、C为以O为圆心、半径为R的竖直圆周上的两点,A、B、O在同一竖直线上,AB=R,O、C在同一水平线上.现在有一质量为m、电荷量为-q的有孔小球,沿光滑绝缘细杆AC从A点由静止开始滑下,滑至C点时速度的大小为
5gR
.则B、A两点间电势差大小为
mgR
2q
mgR
2q
,若从A点自由释放,下滑到B点的速度大小为
3gR
3gR

Ⅲ.为研究滑块的运动,选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板、以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图3所示的装置,实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动,漏斗可以漏出很细的有色液体,在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置,如图4所示.
①漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同?
A
A
(填写仪器序号).
A.打点计时器;B.秒表;C.毫米刻度尺;D.电流表
②已知单摆周期T=2s,在图4中AB=24.10cm,BC=27.90cm,CD=31.90cm、DE=36.10cm,则单摆在经过D点时,滑块的瞬时速度为VD=
0.34
0.34
m/s,滑块的加速度为a=
0.04
0.04
m/s2(保留两位小数)

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(Ⅰ)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律.已知当地的重力加速度g=9.80m/s2
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①实验小组选出一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm.打点计时器通以50Hz的交流电.根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
 
J;此时重锤的动能比开始下落时增加了
 
 J,根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是
 
.(重锤质量m已知)
②在图乙所示的纸带基础上,某同学又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以v2/2为纵轴画出的图线应是如下图中的
 
.图线的斜率表示
 

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(Ⅱ)碰撞的恢复系数的定义为e=
|v2-v1||v20-v10|
,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度.弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1.某同学借用验证动力守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量.
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实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O.
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置.
第二步,把小球2 放在斜槽前端边缘处C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置.
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
上述实验中,
①P点是
 
平均位置,
M点是
 
平均位置,
N点是
 
平均位置.
②请写出本实验的原理
 
,写出用测量量表示的恢复系数的表达式
 

③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系?
 

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(2011?海淀区一模)(1)“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出.关于该实验,下列说法正确的是
AC
AC

    A.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带.纸带上打出的点,两端密、中间疏.出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小.
    B.当小车速度达到最大时,橡皮筋处于伸长状态,小车在两个铁钉的连线处
    C.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度
    D.应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度.
(2)某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前,提出了以下几种猜想:①W∝v,②W∝v2,③W∝
v
.他们的实验装置如图甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度).在刚开始实验时,有位同学提出,不需要测出物体质量,只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了,大家经过讨论采纳了该同学的建议.

①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量?
②让小球分别从不同高度无初速释放,测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…,读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…,并绘制了如图乙所示的L-v图象.若为了更直观地看出L和v的变化关系,他们下一步应怎么做?
(3)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为
50.15
50.15
mm;
②用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径为
4.700
4.700
mm;
③用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为
220
220
Ω.
④该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S
导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
⑤若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=
7.6×10-2
7.6×10-2
Ω?m.(保留2位有效数字)

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实验题
(1)甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示.

①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响.他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做______运动.另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m______小车的质量M.(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)
接下来,甲同学研究:在保持小车的质量不变的条件下,其加速度与其受到的牵引力的关系;乙同学研究:在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系.
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=______m/s2.(结果保留三位有效数字)
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a~图线后,发现:当较大时,图线发生弯曲.于是,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象.那么,该同学的修正方案可能是______
A.改画a与的关系图线       B.改画a与(M+m)的关系图线
C.改画 a与的关系图线         D.改画a与的关系图线
(2)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,采用如图3所示的电路.
①请根据图3在图4中进行实物连线.

②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据:
序号123456789
U/V0.050.100.200.300.401.001.502.003.00
I/A0.050.080.100.110.120.160.190.220.27
图5是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线.从图线上可以看出,当通过小灯泡的电流逐渐增大时,灯丝的阻值逐渐______;这表明灯丝的电阻率随温度升高而______.(以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)
③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压,则小灯泡的实际功率约为______W;若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端,则小灯泡的实际功率约为______W.(以上两空的结果均保留两位有效数字)

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(2012?西城区二模)实验题
(1)甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示.

①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响.他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做
匀速直线
匀速直线
运动.另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m
远小于
远小于
小车的质量M.(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)
接下来,甲同学研究:在保持小车的质量不变的条件下,其加速度与其受到的牵引力的关系;乙同学研究:在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系.
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=
0.343
0.343
m/s2.(结果保留三位有效数字)
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a~
1
M
图线后,发现:当
1
M
较大时,图线发生弯曲.于是,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象.那么,该同学的修正方案可能是
A
A

A.改画a与
1
M+m
的关系图线       B.改画a与(M+m)的关系图线
C.改画 a与
m
M
的关系图线         D.改画a与
1
(M+m)2
的关系图线
(2)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,采用如图3所示的电路.
①请根据图3在图4中进行实物连线.

②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据:
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
U/V 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0.05 0.08 0.10 0.11 0.12 0.16 0.19 0.22 0.27
图5是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线.从图线上可以看出,当通过小灯泡的电流逐渐增大时,灯丝的阻值逐渐
增大
增大
;这表明灯丝的电阻率随温度升高而
增大
增大
.(以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)
③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压,则小灯泡的实际功率约为
0.81(0.80~0.82)
0.81(0.80~0.82)
W;若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端,则小灯泡的实际功率约为
0.62(0.60~0.64)
0.62(0.60~0.64)
W.(以上两空的结果均保留两位有效数字)

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同步练习册答案