【題目】某實驗小組的同學為了“探究加速度與外力的關系”,利用了如圖1所示的實驗裝置,忽略滑輪與細繩之間的摩擦。
(1)為了完成探究實驗,下列步驟必須的是________。
A.分別測出砝碼A以及滑塊的質(zhì)量m和M
B.將長木板遠離滑輪的一端適當墊高平衡摩擦力
C.將滑塊靠近打點計時器,接通電源后釋放小車,并記錄傳感器的示數(shù)
D.多次改變砝碼的質(zhì)量,打出幾條不同的紙帶
E.該實驗中必須滿足滑塊的質(zhì)量遠遠大于砝碼A的質(zhì)量
(2)該小組的同學在某次實驗中得到了一條清晰的紙帶,如圖2所示,并在該紙帶上選取了多個計數(shù)點,已知圖中相鄰兩計數(shù)點之間還有兩個計時點沒有畫出,若實驗中所使用的交流電的頻率為50 Hz,則滑塊的加速度大小為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);
(3)該小組的同學通過多次測量,得到了多組傳感器的示數(shù)以及相對應的加速度的數(shù)值,并以傳感器的示數(shù)為橫坐標、加速度為縱坐標,得到的圖線為一條過原點的傾斜直線,經(jīng)測量可知直線的斜率大小為,則小車的質(zhì)量大小應為_____________;
(4)如果該小組的同學在實驗時未平衡摩擦力,結(jié)果得到的圖象不過原點,與橫軸交點的坐標值為,則滑塊在運動過程中受到的摩擦力大小為__________。
【答案】BCD 1.3
【解析】
(1)由于滑塊B所受的拉力可有傳感器讀出,因此不需要測量砝碼A的質(zhì)量,因此也就不必要求砝碼A的質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量了,AE錯誤;將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力是需要的,因為這樣滑塊受到的合力就不考慮摩擦力了,B正確;滑塊B靠近打點計時器,先接通電源,再釋放滑塊,打出一條紙帶,同時記錄傳感器的示數(shù)是需要的,C正確;多次改變砝碼的質(zhì)量,即改變拉力的大小,打出幾條紙帶,以研究加速度隨外力變化的關系,D正確;
(2)由題意可知該交流電的打點周期為0.02 s,又因為相鄰兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出,故兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.06 s,由逐差法得;
(3)由實驗原理圖可知,滑塊B的合力大小為傳感器示數(shù)的兩倍,則由牛頓第二定律得,對圖象來說,圖象的斜率大小為,所以滑塊的質(zhì)量為;
(4)滑塊所受的拉力大小為傳感器示數(shù)的兩倍,則由牛頓第二定律可知,整理得,即當細繩的拉力大小為時,滑塊剛開始運動,即。
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【題目】如圖甲所示,兩相距L=0. 5m的平行金屬導軌固定于水平面上,導軌左端與阻值R=2Ω的電阻連接,導軌間虛線右側(cè)存在垂直導軌平面的勻強磁場。質(zhì)量m=0. 2kg的金屬桿垂直置于導軌上,與導軌接觸良好,導軌與金屬桿的電阻可忽略。桿在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開始運動,并始終與導軌垂直,其v-t圖像如圖乙所示。在15s末時撤去拉力,同時使磁場隨時間變化,從而保持回路磁通量不變,桿中電流為零。求:
(1)金屬桿所受拉力的大小F;
(2)0~15s內(nèi)勻強磁場的磁感應強度大。
(3)撤去恒定拉力之后,磁感應強度隨時間的變化規(guī)律.
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【題目】如圖所示,有一原長l0=0.5 m的輕質(zhì)彈簧放在水平面上,左端固定在A點,處于自然狀態(tài),F(xiàn)讓一質(zhì)量m=1 kg小物塊以速度v0=3 m/s從B點向左運動,最終停在距B點l=0.4 m的C點。已知小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,A、B間距d=1.3 m,重力加速度g取10 m/s2,小物塊大小不計,整個過程彈簧處在彈性限度內(nèi),求:
(1)小物塊剛與彈簧接觸時的速度大;
(2)彈簧彈性勢能的最大值。
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【題目】如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點P原處于靜止狀態(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,當滑動變阻器的滑片向b端移動時,則( )
A.質(zhì)點P將向上運動B.電流表讀數(shù)減小
C.電壓表讀數(shù)減小D.上消耗的功率增大
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【題目】如圖所示,A、D分別是斜面的頂端、底端,B、C是斜面上的兩個點,AB=BC=CD,E點在D點的正上方,與A等高,從E點水平拋出質(zhì)量相等的兩個小球,不計重力,球1落在B點,球2落在C點,關于球1和球2從拋出到落在斜面上的運動過程中,下列說法中正確的是( )
A.球1和球2運動的時間之比為1:2
B.球1和球2動能增加量之比為1:3
C.球1和球2拋出時初速度之比為
D.球1和球2運動時的加速度之比為1:1
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【題目】質(zhì)量為的小物體,由點靜止在恒力作用下向右運動,運動至點時撒去F,AB相距,設斜面足夠長,物體與平面、斜面之間的動摩擦因數(shù)均為,物體在點沒有能量損失。其中:,,求:
(1)物體在水平面運動的加速度;
(2)在斜面上向上滑行的最大距離;
(3)物體在斜面上運動的時間(答案可以有根號)。
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【題目】如圖所示,足夠長的平行金屬導軌傾斜放置,導軌所在平面傾角 θ=37°, 導軌間距 L=1m,在水平虛線的上方有垂直于導軌平面向下的勻強磁場 B1,水平虛線下方有平行于導軌平面 向下的勻強磁場 B2,兩磁場的磁感應強度大小均為 B=1T.。導體棒 ab、cd 垂直放置在導軌 上,開始時給兩導體棒施加約束力使它們靜止在斜面上,現(xiàn)給 ab 棒施加沿斜面向上的拉 力 F,同時撤去對兩導體棒的約束力,使 ab 沿斜面向上以 a=1m/s2 的加速度做勻加速直線 運動,cd 棒沿斜面向下運動,運動過程中導體棒始終與導軌垂直并接觸良好。已知導體棒 與導軌間的動摩擦因數(shù)均為 μ=0.5,導體棒的質(zhì)量均為 m=0.1kg,兩導體棒組成的回路總電 阻為 R=2Ω,導軌的電阻不計,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10m/s2,sin37° =0.6 ; cos37° =0.8 ,求:
(1)當 cd 棒向下運動的速度達到最大時,ab 棒受到的拉力大小;
(2)當回路中的瞬時電功率為 2W 時,在此過程中,通過 ab 棒橫截面的電量;
(3)當 cd 棒速度減為零時,回路中的電流大小。
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【題目】真空中的某裝置如圖所示,現(xiàn)有質(zhì)子、氘核和粒子都從O點由靜止釋放,經(jīng)過相同加速電場和偏轉(zhuǎn)電場,射出后都打在同一個與垂直的熒光屏上,使熒光屏上出現(xiàn)亮點(已知質(zhì)子、氘核和粒子質(zhì)量之比為1:2:4,電荷量之比為1:1:2,重力不計).下列說法中正確的是()
A. 三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間之比為2:1:1
B. 三種粒子出偏轉(zhuǎn)電場時的速度相同
C. 在熒光屏上將只出現(xiàn)1個亮點
D. 偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1:1:2
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【題目】下列說法正確的是( )
A.一定質(zhì)量的100℃的水吸收熱量后變成100℃的水蒸氣,系統(tǒng)的內(nèi)能保持不變
B.對某物體做功,可能會使該物體的內(nèi)能增加
C.實際氣體分子熱運動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的溫度和體積
D.一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同
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