【題目】圖甲為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖。沙和沙桶的總質量為m,小車和砝碼的總質量為M。實驗中用沙和沙桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小。
(1)實驗中,為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細線與長木板平行。接下來還需要進行的一項操作是(______)
A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,給打點計時器通電,調節(jié)m的大小,使小車在沙和沙桶的牽引下運動,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
B.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,撤去沙和沙桶,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
C.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨,撤去紙帶以及沙和沙桶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運動
(2)實驗中要進行質量m和M的選取,以下4組數(shù)據(jù)中最合理的一組是(______)
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)圖乙是實驗中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為:sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打點計時器的工作頻率為50Hz,則a=_______m/s2,VB=______m/s。
【答案】BC
【解析】
(1)小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,則應平衡摩擦力;
(2)當沙和沙桶總質量遠遠小于小車和砝碼的總質量,即m<<M時才可以認為繩對小車的拉力大小等于沙和沙桶的重力;
(3)根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大小;
(1)為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細線與長木板平行,接下來還需要進行的一項操作是將長木板的一端墊起適當?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動,即平衡摩擦力,故選項B正確,選項AC錯誤;
(2)當時,即當沙和沙桶總質量遠遠小于小車和砝碼的總質量,繩子的拉力近似等于沙和沙桶的總重力,因此最合理的一組是C,故選項C正確,選項ABD錯誤;
(3)相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出,相鄰的計數(shù)點時間間隔為,
利用勻變速直線運動的推論,得:
為了更加準確的求解加速度,我們對三個加速度取平均值得:
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上E點時小車的瞬時速度大小,。
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【題目】某探究學習小組的同學要驗證“牛頓第二定律”,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,水平軌道上安裝兩個光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤,實驗時,調整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力(圖中未畫出)。
(1)該實驗中小車所受的合力________(填“等于”或“不等于”)力傳感器的示數(shù),該實驗________(填“需要”或“不需要”)滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量;
(2)通過實驗可以獲得以下測量數(shù)據(jù):小車、傳感器和擋光板的總質量M,擋光板的寬度d,光電門1和2的中心距離為s.若某次實驗過程中測得力傳感器的讀數(shù)為F,小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2(小車通過光電門2后,砝碼盤才落地),已知重力加速度為g,則該實驗要驗證的表達式是F=________。
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【題目】如圖所示,一個大輪通過皮帶拉著小輪轉動,皮帶和兩輪之間無滑動,大輪半徑是小輪半徑的兩倍,大輪上的一點S與轉軸的距離是半徑的1/3,當大輪邊緣上P點的向心加速度是12m/s2時,求:
(1)大輪上的S點的向心加速度是多少?
(2)小輪上邊緣處的Q點的向心加速度是多少?
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【題目】下列哪些做法不是為了防止物體產(chǎn)生離心運動( 。
A. 汽車在水平公路上轉彎時要限制速度的大小
B. 轉速很高的砂輪半徑不能做得太大
C. 在修筑鐵路時,轉彎處的內側軌道要低于外側軌道
D. 用洗衣機脫去濕衣服中的水
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【題目】牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思維過程是下列哪一個( 。
A. 理想實驗﹣理論推導﹣實驗檢驗
B. 假想﹣理論推導﹣規(guī)律形成
C. 假想﹣理論推導﹣實驗檢驗
D. 實驗事實﹣假想﹣理論推導
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【題目】如圖甲所示是遠距離輸電的示意圖,升壓變壓器和降壓變壓器都是理想變壓器,升壓變壓器輸入正弦交流電壓如圖乙所示,以下說法正確的是( 。
A. 降壓變壓器輸入回路的電流大于輸出回路的電流
B. 升壓變壓器輸入電壓的表達式是u1=500sin100πtV
C. 若將圖乙的正弦交流電直接接在100Ω的電阻上,熱功率為25W
D. 用戶越多,電路輸送的電功率也越大,輸電線路的電阻r產(chǎn)生熱量越多
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【題目】釷具有放射性,它能放出一個新的粒子而變?yōu)殓h,同時伴隨有γ射線產(chǎn)生,其方程為,釷的半衰期為24天.則下列說法中正確的是( )
A. X為質子
B. X是釷核中的一個中子轉化成一個質子時產(chǎn)生的
C. γ射線是釷原子核放出的
D. 1 g釷經(jīng)過120天后還剩0.2 g釷
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【題目】利用圖2裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。
(1)為驗證機械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點間的_____。
A.動能變化量與勢能變化量 B.速度變化量和勢能變化量 C.速度變化量和高度變化量
(2)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導線及開關外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是______。
A.交流電源 B.刻度尺 C.天平(含砝碼)
(3)實驗中,先接通電源,再釋放重物,得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C,測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為m。從打O點到打B點的過程中,重物的重力勢能變化量=_____,動能變化量=_____。
(4)大多數(shù)學生的實驗結果顯示,重力勢能的減少量大于動能的增加量,原因是______。
A.利用公式計算重物速度
B.利用公式計算重物速度
C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響
D.沒有采用多次實驗取平均值的方法
(5)某同學想用下述方法研究機械能是否守恒,在紙帶上選取多個計數(shù)點,測量它們到起始點O的距離h,計算對應計數(shù)點的重物速度v,描繪v2-h圖像,并做如下判斷:若圖像是一條過原點的直線,則重物下落過程中機械能守恒。請你分析論證該同學的判斷依據(jù)是否正確。
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【題目】如圖所示,底板光滑的平板小車上用兩個量程足夠大、完全相同的彈簧秤甲和乙系住一個質量為0.5kg的物塊,在水平地面上,當小車做勻速直線運動時,兩彈簧秤的示數(shù)均為10N,此時彈簧秤中的彈簧均伸長5cm。當彈簧秤甲的示數(shù)穩(wěn)定為8N時,下列說法正確的是
A. 彈簧的勁度系數(shù)為400N/m
B. 小車一定是向右做勻加速直線運動
C. 小車運動的加速度大小是4m/s2
D. 與小車勻速運動時相比,物塊相對于小車向左移動了1cm
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