题目列表(包括答案和解析)
在“探究牛二定律”实验中得到一条纸带上打出一系列小点:
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出,打点计时器频率50 Hz),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=________(保留三位有效数字).
(2)为减小误差,该实验要求M≥m(M小车的质量,m砝码和托盘的总质量),请你推理说明原因:_______________.
(7分)在“验证牛顿第二定律”实验中:
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出,打点计时器频率50Hz),计数点间的距离如图所示,根据图中数据计算的加速度a=____ m/s2(保留三位有效数字).
(2)为减小误差,该实验要求小车的质量M跟砝码和托盘的总质量m的关系是M m.
(7分)在“验证牛顿第二定律”实验中:
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出,打点计时器频率50Hz),计数点间的距离如图所示,根据图中数据计算的加速度a=____ m/s2(保留三位有效数字).
(2)为减小误差,该实验要求小车的质量M跟砝码和托盘的总质量m的关系是M m.
某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验.
(1)在实验中必须平衡摩擦力,在平衡摩擦力时,下列说法正确的是
A.不要挂钩码,将长木板的右端垫高至合适位置
B.若小车能从垫斜的木板上静止开始下滑,则表明摩擦力与重力的分力平衡
C.若改变小车的质量,则需要重新平衡摩擦力
(2)实验中打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源,下图中给出的是实验中保持小车质量不变,探究加速度与合外力的关系时获取的某条纸带的一部分:1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,每两个计数点间的时间间隔是______s,由该纸带可求得小车的加速度a=_____m/s2。
(3)平衡好摩擦力之后,在探究加速度与合外力的关系时,设所吊钩码的质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g,则在满足m M的情况下,小车所受的合外力近似为 ;
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
D
A
C
A
B
BCD
ACD
AC
AC
10、1)0.495~
(3)(2分)偏大(2分)因纸带与打点记时器间存在摩擦阻力f,则有即
11、⑴a
⑵a)P
b)如图
⑶
12、(1)
(2)BC (3)速度 频率 (4)全反射 光疏介质 临界角
13、(1)A (2)AD (3)
14【解析】(1)设小物体运动到p点时的速度大小为v,对小物体由a运动到p过程应用动能定理得 ①
② s=vt ③
联立①②③式,代入数据解得s=
(2)设在数字“
⑤ 联立①⑤式,代入数据解得F=0.3N ⑥ 方向竖直向下
15【解析】⑴做直线运动有: 做圆周运动有:
只有电场时,粒子做类平抛,有:
解得:
粒子速度大小为:
速度方向与x轴夹角为:
粒子与x轴的距离为:
⑵撤电场加上磁场后,有: 解得:
粒子运动轨迹如图所示,圆心C位于与速度v方向垂直的直线上,该直线与x轴和y轴的夹角均为π/4,有几何关系得C点坐标为:
过C作x轴的垂线,在ΔCDM中:
解得:
M点横坐标为:
16【解析】
(1)由于列车速度与磁场平移速度方向相同,导致穿过金属框的磁通量发生变化,由于电磁感应,金属框中会产生感应电流,该电流受到安培力即为驱动力。
(2)为使列车获得最大驱动力,MM、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方,这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大,导致线框中电流最强,也会使得金属框长边中电流收到的安培力最大,因此,d应为的奇数倍,即
①
(3)由于满足(2)问条件,则MM、PQ边所在处的磁感应强度大小均为B0且方向总相反,经短暂的时间Δt,磁场沿Ox方向平移的距离为v0Δt,同时,金属框沿Ox方向移动的距离为vΔt。
因为v0>v,所以在Δt时间内MN边扫过磁场的面积S=(v0-v)lΔt
在此Δt时间内,MN边左侧穿过S的磁通量移进金属框而引起框内磁通量变化
ΔΦMN = B
同理,该Δt时间内,PQ边左侧移出金属框的磁通引起框内磁通量变化
ΔΦPQ
= B
故在Δt内金属框所围面积的磁通量变化 ΔΦ = ΔΦMN +ΔΦPQ④
根据法拉第电磁感应定律,金属框中的感应电动势大小⑤
根据闭合电路欧姆定律有⑥
根据安培力公式,MN边所受的安培力FMN = B0Il
PQ边所受的安培力FPQ = B0Il
根据左手定则,MM、PQ边所受的安培力方向相同,此时列车驱动力的大小
F = FMN + FPQ = 2 B0Il⑦
联立解得⑧
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