【題目】如圖甲所示,某同學用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律,懸線下吊著磁鐵A,A下端吸著一個小鐵球,B是固定擋板,測出靜止時球離開地面的高度,懸點O到球的距離L,將球拉離豎直位置到某一位置,懸線拉直,用米尺測出此時球與尺的接觸點離天花板的高度,釋放小球,讓小球與磁鐵一起做圓周運動,到最低點時磁鐵與擋板碰撞后小球由于慣性繼續(xù)向前做平拋運動,測出小球做平拋運動的水平位移x,已知當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

(1)磁鐵與擋板碰撞前的一瞬間速度的大小為_______________

(2)要驗證豎直圓周運動是否機械能守恒,只要驗證等式_________成立即可。

(3)若實驗測得重力勢能的減少量總是大于動能的增加量,導致這一結果的原因可能有(寫出一個原因即可)_____________________

(4)改變小球開始釋放的高度,記多組釋放點距天花板的高度和小球做平拋運動水平位移x,建立恰當?shù)淖鴺讼,在坐標紙上描點作圖,得到如乙圖所示的圖象,根據(jù)實驗原理可知圖乙代表的是_____________

A.圖像 B.圖像 C. 圖像 D.圖像

【答案】 (1) (2) (3)空氣阻力影響(或磁鐵引力影響使平拋速度比小球到擋板時的速度小 (4)D

【解析】(1)由平拋運動的知識可知,平拋運動的時間為:t=,磁鐵與擋板相碰的一瞬間的速度為:
(2)要驗證機械能守恒,只要驗證mg(Lh2)=mv2成立,即驗證g(Lh2)=成立即可.
(3)若實驗測得重力勢能的減少量大于動能的增加量,導致誤差的可能原因有:①受到空氣阻力、②磁鐵對小球的引力使平拋的初速度比小球到擋板時的速度小,③小球在平拋過程中有一部機械能轉化成小球轉動的動能(三個中答出兩個即可).
(4)由要驗證的關系式g(Lh2)=可知,圖象應是x2-(L-h2圖象,故D正確.

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【題目】如圖所示,在絕緣的斜面上方,存在著勻強電場,電場方向平行于斜面向上,斜面上的帶電屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動。已知金屬塊在移動的過程中,力F做功32J,金屬塊克服電場力做功8J,金屬塊克服摩擦力做功16J,重力勢能增加18J,則在此過程中

A. 金屬塊的動能減少10J

B. 系統(tǒng)的電勢能增加24J

C. 金屬塊的機械能減少24J

D. 系統(tǒng)的重力勢能與電勢能之和增加26J

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【題目】如圖所示,一個有矩形邊界的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向里。一個三角形閉合導線框,由位置1()沿紙面勻速運動到位置2()。取線框剛到達磁場邊界的時刻為計時起點(t=0),規(guī)定逆時針方向為電流的正方向,則下圖中能正確反映線框中電流與時間關系的是(  )

A. B.

C. D.

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【題目】如圖所示,橫截面積為S = 0.10m2,匝數(shù)為N = 120匝的閉合線圈放在平行于線圈軸線的勻強磁場中,該勻強磁場的磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。線圈電阻為r = 1.2Ω,電阻R = 4.8Ω。求:

(1)線圈中的感應電動勢;

(2)t1 = 0t2 = 0.30s時間內(nèi),通過電阻R的電荷量q

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【題目】用如圖甲所示的裝置可驗證機械能守恒定律。裝置的主體是一個有刻度尺的立柱,其上裝有可移動的鐵夾A和光電門B.

主要實驗步驟如下:

①用游標卡尺測量小球的直徑d,如圖乙所示;

②用細線將小球懸掛于鐵架臺上,小球處于靜止狀態(tài);

③移動光電門B使之正對小球,固定光電門;

④在鐵夾A上固定一指針(可記錄小球釋放點的位置);

⑤把小球拉到偏離豎直方向一定的角度后由靜止釋放,讀出小球釋放點到最低點的高度差h和小球通過光電門的時間t;

⑥改變小球釋放點的位置,重復步驟④⑤。

回答下列問題:

(1)由圖乙可知,小球的直徑d=____________cm;

(2)測得小球擺動過程中的最大速度為____________(用所測物理量的字母表示);

(3)t2為縱軸,以____________(填h“1/h)為橫軸,若得到一條過原點的、且斜率大小k=_________(用所測物理量的字母和重力加速度g表示)的傾斜直線,即可驗證小球在擺動過程中機械能守恒.

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【題目】如圖所示,一固定斜面傾角為θ,將小球A從斜面頂端以速率v0水平向右拋出,擊中了斜面上的P點;將小球B從空中某點以相同速率v0水平向左拋出,恰好垂直斜面擊中Q點.不計空氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是(  )

A. 若小球在擊中P點時速度與水平方向所夾銳角為φ,則tanθ2tanφ

B. 若小球在擊中P點時速度與水平方向所夾銳角為φ,則tanφ2tanθ

C. 小球AB在空中運動的時間之比為2tan2θ1

D. 小球A、B在空中運動的時間之比為tan2θ1

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【題目】某同學利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律。

(1)該同學開始實驗時情形如圖甲所示,接通電源釋放紙帶.請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑?/span>

______________________________________。

(2)該同學經(jīng)修改錯誤并正確操作,讓質(zhì)量為1 kg的重錘下落,通過打點計時器在紙帶上記錄運動過程,打點計時器所接電源為頻率是50 Hz的交變電源,紙帶打點如圖乙所示。

紙帶上O點為重錘自由下落時的打點起點(OA間有點未畫出),選取的計數(shù)點A、BC、D依次間隔一個點(圖中未畫出),各計數(shù)點與O點距離如圖乙所示,單位為mm,重力加速度為9.8 m/s2,則:(結果保留三位有效數(shù)字)

根據(jù)紙帶,打點計時器打下B點時,重錘速度vB=________,重錘動能EkB=________,從開始下落算起,打點計時器記錄B點時,重錘勢能減少量為________由此可以得到的實驗結論是:________________。

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【題目】一個T形電路如圖所示,電路中的電阻R1=120 Ω,R2=10 Ω,R3=40 Ω.另有一測試電源,電動勢為100 V,內(nèi)阻忽略不計.則( )

A. c、d端短路時,a、b之間的等效電阻是130 Ω

B. ab端短路時,c、d之間的等效電阻是40 Ω

C. ab兩端接通測試電源時,用理想電壓表測得c、d兩端的電壓為50V

D. c、d兩端接通測試電源時,用理想電壓表測得ab兩端的電壓為80 V

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【題目】如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)和靈敏電流計連接,電容器下極板接地.一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離,則( 。

A. 帶電油滴將沿豎直方向向下運動,電勢能增加

B. 帶電油滴在沿豎直方向向上運動,電勢能減小

C. P點的電勢將升高

D. 移動極板過程中靈敏電流計中的電流方向是由b流向a

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