【題目】某同學(xué)把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在水平實(shí)驗(yàn)桌上,木板右端適當(dāng)墊高。將細(xì)繩一端拴在小車上,另一端繞過定滑輪掛上小吊盤,在小吊盤中放入合適質(zhì)量的砝碼,使小車在小吊盤的牽引下運(yùn)動(dòng),以此定量探究合外力做功與小車及小吊盤中砝碼動(dòng)能變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材還準(zhǔn)備了電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶等,組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。
(1)若要完成該實(shí)驗(yàn),必需的實(shí)驗(yàn)器材還有______。(填寫所選器材前面的字母)
A.刻度尺 B.天平(包括配套砝碼)
C.低壓交流電源 D.低壓直流電源
(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),小吊盤中先不放砝碼,并調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。在長(zhǎng)木板的右下方適當(dāng)位置墊上小木塊,輕推小車,使小車在木板上_____。(選填選項(xiàng)前面的字母)
A.勻速下滑 B. 勻加速下滑 C. 勻減速下滑
(3)將兩個(gè)砝碼放入小吊盤中,用手按住小車保持靜止。接通電源,然后釋放小車,獲得一條清晰的紙帶,如圖2所示。紙帶上O為小車運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn),選取時(shí)間間隔為0.1s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G。測(cè)量OA、OB、OC、OD、OE、OF、OG的距離,計(jì)算B、C、D、E、F各點(diǎn)的瞬時(shí)速度為vB、vC、vD、vE、vF。其中OB=21.60cm,OD=36.80cm,則可計(jì)算得出在紙帶上打出C點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)速度大小的測(cè)量值vC=_____m/s。(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(4)以B、C、D、E、F各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x為橫軸,對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度的平方v2為縱軸,做出v2-x圖象如圖3所示。發(fā)現(xiàn)v2-x圖象是一條過原點(diǎn)的直線,其斜率為k。若該同學(xué)漏做了上述步驟(2)中的操作,則繪制的v2-x圖象_______。(選填選項(xiàng)前面的字母)
A.仍過原點(diǎn),但不再是直線
B.仍是直線,但不過原點(diǎn)
C.仍是過原點(diǎn)的直線,但斜率大于k
D.仍是過原點(diǎn)的直線,但斜率小于k
(5)用步驟(3)中測(cè)得的數(shù)據(jù)畫出v2-x圖象,以B、C、D、E、F各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x為橫軸,對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度的平方v2為縱軸,發(fā)現(xiàn)所畫出的v2-x圖象是一條過原點(diǎn)的直線,斜率為k。若測(cè)得斜率的值為4,重力加速度g取10m/s2,則小車的質(zhì)量與小吊盤中兩個(gè)鉤碼的總質(zhì)量之比約為_________。
(6)若該同學(xué)將步驟(3)中兩個(gè)砝碼中的一個(gè)從細(xì)繩左端移到小車中后,重復(fù)后續(xù)的操作步驟,則新繪制的v2-x圖象_______。(選填選項(xiàng)前面的字母)
A.仍過原點(diǎn),但不再是直線
B.仍是直線,但不過原點(diǎn)
C.仍是過原點(diǎn)的直線,斜率大于k
D.仍是過原點(diǎn)的直線,斜率小于k
(7)在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),小吊盤中砝碼的重力所做的功比小車及小吊盤中砝碼動(dòng)能的變化要大一些,分析導(dǎo)致此結(jié)果的可能原因是____________________________________。
(8)在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),小吊盤中砝碼重力所做的功比小車及小吊盤中砝碼動(dòng)能的變化要小一些,分析導(dǎo)致此結(jié)果的可能原因是____________________________________。
【答案】 ABC A 0.760 D 4 D 空氣阻力做負(fù)功;木板傾斜角度不夠,摩擦阻力做負(fù)功;滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有動(dòng)能; 平衡摩擦力時(shí),木板傾斜角度過大
【解析】(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要低壓交流電源(而非直流電源),打出的紙帶需要刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離;要計(jì)算合外力做功,即在本實(shí)驗(yàn)中需要計(jì)算吊盤以及其中的砝碼重力做的功,所以還需要天平測(cè)量質(zhì)量,故選ABC.
(2)實(shí)驗(yàn)開始前,需要平衡摩擦力,即在小吊盤中先不放砝碼時(shí),抬高長(zhǎng)木板的右端,輕推小車使得小車在長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng);故A正確;
(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度推論可得;
(4)根據(jù)可知圖像的斜率k=2a,設(shè)小車的質(zhì)量為M,小吊盤中兩個(gè)砝碼的質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律可得,若遺漏平衡摩擦力, ,加速度變小,但小車仍做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以直線仍過原點(diǎn),但是斜率表小了,故D正確;
(5)圖像的斜率為k=2a,故,解得;
(6)兩個(gè)砝碼中的一個(gè)從細(xì)繩左端移到小車中后,小車仍舊做的是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以仍滿足,圖像仍是過原點(diǎn)的直線, ,故斜率變小,D正確;
(7)該現(xiàn)象出現(xiàn)是由于空氣阻力做負(fù)功或者木板傾斜角度不夠,而使得摩擦阻力做負(fù)功;也有可能部分能量轉(zhuǎn)化為滑輪的動(dòng)能
(8)該現(xiàn)象出現(xiàn),是由于繩子的拉力大于吊盤及砝碼的重力,也就是平衡摩擦力時(shí),木板傾角過大,使得在不掛吊盤時(shí)小車受到的合力不為零
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(12分)如圖所示,M為一線圈電阻r=0.4 Ω的電動(dòng)機(jī),R=24 Ω,電源電動(dòng)勢(shì)E=40 V。當(dāng)S斷開時(shí),電流表的示數(shù),I1=1.6 A,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為I2=4.0 A。求:
(1)電源內(nèi)阻。
(2)開關(guān)S閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱消耗的功率和轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率。
(3)開關(guān)S閉合時(shí)電源的輸出功率和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于電源,下列說法正確的是
A.電源是把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
B.在電源內(nèi)部,依靠電場(chǎng)力搬運(yùn)電荷
C.電源內(nèi)部存在著由負(fù)極指向正極的電場(chǎng)
D.電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性決定,跟其體積、外電路無(wú)關(guān)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,物體A、B經(jīng)無(wú)摩擦的定滑輪用細(xì)線連在一起,A物體受水平向右的力F的作用,此時(shí)B勻速下降,A水平向左運(yùn)動(dòng),可知( )
A.物體A做勻速運(yùn)動(dòng)
B.A做加速運(yùn)動(dòng)
C.物體A所受摩擦力逐漸增大
D.物體A所受摩擦力逐漸減小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于慣性,下列說法正確的是( )
A.汽車行駛越快,慣性越大
B.汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)沒有慣性
C.汽車突然啟動(dòng)時(shí),車上的乘客由于慣性向前傾斜
D.人向前奔跑時(shí)被絆,由于慣性向前絆倒
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于力,下述說法中不正確的是 ( )
A.地球上的物體,不論是靜止還是運(yùn)動(dòng),也不論怎樣運(yùn)動(dòng),都要受到重力作用。
B.物體受到力的作用,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未必改變。
C.只要兩物體間發(fā)生形變就一定產(chǎn)生彈力。
D.彈力是由于施力物體發(fā)生形變而產(chǎn)生的。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】類比法經(jīng)常用到科學(xué)研究中。科學(xué)家在探索未知領(lǐng)域的規(guī)律時(shí),常常將在未知新領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)中得到的測(cè)量結(jié)果和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與已知的物理規(guī)律作類比,從而推測(cè)出未知領(lǐng)域可能存在的規(guī)律。然后再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn),以確定類比得到的結(jié)論是否正確。
經(jīng)典物理告訴我們,若規(guī)定相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)引力勢(shì)能為0,則兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間引力勢(shì)能的表達(dá)式為,其中G為引力常量,m1、m2為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量,r為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。
(1)把電荷之間相互作用的力及電勢(shì)能與萬(wàn)有引力及引力勢(shì)能作類比,我們可以聯(lián)想到電荷之間相互作用的力及電勢(shì)能的規(guī)律。在真空中有帶電荷量分別為+q1和-q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷,若取它們相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)電勢(shì)能為零,已知靜電力常量為k,請(qǐng)寫出當(dāng)它們之間的距離為r時(shí)相互作用的電勢(shì)能的表達(dá)式。
(2)科學(xué)家在研究頂夸克性質(zhì)的過程中,發(fā)現(xiàn)了正反頂夸克之間的強(qiáng)相互作用勢(shì)能也有與引力勢(shì)能類似的規(guī)律,根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定,正反頂夸克之間的強(qiáng)相互作用勢(shì)能可表示為,其中A是已知數(shù)值為正的常量,r為正反頂夸克間的距離。請(qǐng)根據(jù)上述信息,推測(cè)正反頂夸克之間強(qiáng)相互作用力大小的表達(dá)式(用A和r表示)。
(3)如果正反頂夸克在彼此間相互作用下繞它們連線的中點(diǎn)做穩(wěn)定的勻速圓周運(yùn)動(dòng),若正反頂夸克系統(tǒng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期比正反頂夸克本身的壽命小得多,則一對(duì)正反頂夸克可視為一個(gè)處于“束縛狀態(tài)”的系統(tǒng)。已知正反頂夸克質(zhì)量都是m(不考慮相對(duì)論效應(yīng)),根據(jù)玻爾理論,如果正反頂夸克粒子系統(tǒng)處于束縛態(tài),正反頂夸克粒子系統(tǒng)必須像氫原子一樣滿足的量子化條件為: 式中n稱為量子數(shù),可取整數(shù)值1,2,3,,h為普朗克常量,rn為系統(tǒng)處于量子數(shù)為n的狀態(tài)時(shí)正反頂夸克之間的距離,vn是系統(tǒng)處于該狀態(tài)時(shí)正反頂夸克做圓周運(yùn)動(dòng)的速率。
若實(shí)驗(yàn)測(cè)得正反頂夸克的壽命為τ=0.40×10-24s,并且已知組合常數(shù),其中A為(2)中的常數(shù)。根據(jù)已知條件在以上模型中通過計(jì)算判斷,正反頂夸克能否構(gòu)成一個(gè)處在束縛狀態(tài)的系統(tǒng)?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a、速度為v,位移為x,現(xiàn)有四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示,t=0時(shí)刻物體的速度均為零,則其中物體做單向直線運(yùn)動(dòng)的圖象是 ( )
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com