【題目】某同學(xué)利用重物自由下落來做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示.
(1)請指出實驗裝置甲中存在的明顯錯誤:__________.
(2)進(jìn)行實驗時,為保證測量的重物下落時初速度為零,應(yīng)__________(選填“A”或“B”).
A.先接通電源,再釋放紙帶
B.先釋放紙帶,再接通電源
(3)根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上連續(xù)打出的、、、四個點如圖乙所示.已測出點、、、到打出的第一個點的距離分別為、、、,打出計時器的打點周期為.若代入所測數(shù)據(jù)能滿足表達(dá)式__________,則可驗證重物下落過程機械能守恒(用題目中已測出的物理量表示).
(4)某同學(xué)作出了圖象(圖丙),則由圖線得到的重力加速度__________(結(jié)果保留位有效數(shù)字).
【答案】 打點計時器不能接“直流電源”(或打點計時器應(yīng)接“交流電源”) A 9.67
【解析】(1)從圖甲中的實驗裝置中發(fā)現(xiàn),打點計時接在了“直流電源”上,打點計時器的工作電源是“低壓交流電源”.因此,明顯的錯誤是打點計時器不能接在“直流電源”上。
(2)為了使紙帶上打下的第個點是速度為零的初始點,應(yīng)該先接通電源,讓打點計時器正常工作后,再釋放紙帶.若先釋放紙帶,再接通電源,當(dāng)打點計時器打點時,紙帶已經(jīng)下落,打下的第個點的速度不為零.因此,為保證重物下落的初速度為零,應(yīng)先接通電源,再釋放紙帶。
(3)根據(jù)實驗原理,只要驗證即可驗證機械能守恒定律.因此需求解v3,根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律關(guān)系式可得, ,則有,故只要在誤差允許的范圍內(nèi)驗證成立,就可驗證重物下落過程中機械能守恒。
(4)根據(jù),可得: ,可知圖線的斜率為: ,代入數(shù)據(jù)解得g=9.67m/s2。
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【題目】(多選)飛機在高空中水平勻速直線飛行,相同時間△t先后投下三顆炸彈.分別落在迎面的山坡上A、B、C三點(空氣阻力不計),如圖所示,炸彈落在A、B兩點的時間間隔為t1,落在B、C兩點的時間間隔為t2,A、B兩點的間距為SAB,B、C兩點的間距為SBC.則有( )
A. △t>t1>t2 B. △t>t2>t1 C. SAB<SBC D. SAB>SBC
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【題目】如圖所示,細(xì)線的一端固定于O點,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由點B運動到點A .下列說法正確的是( )
A.小球所受合力為0
B.繩子上張力T做負(fù)功
C.重力的功率P逐漸增大
D.水平拉力F逐漸減小
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【題目】如圖為“阿特伍徳機”模型,跨過光滑且質(zhì)量不計的定滑輪用輕繩栓接質(zhì)量為m和2m的物體甲、乙。將兩物體置于同一高度,將裝置由靜止釋放,經(jīng)一段時間甲、乙兩物體在豎直方向的間距為 ,重力加速度用g表示。則在該過程中( )
A. 甲的機械能一直增大
B. 乙的機械能減少了
C. 輕繩對乙所做的功在數(shù)值上等于乙的重力所做的功
D. 甲的重力所做的功在數(shù)值上小于甲增加的動能
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【題目】如圖所示,空間有垂直xOy平面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場和沿-y方向電場強度大小為E的勻強電場。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子(重力不計)以速度v0從y軸上的M點沿x軸正方向射入電磁場區(qū)域,一段時間后粒子經(jīng)過x軸的正半軸上的N點,且此時速度大小為,方向與+x軸的夾角為θ=60°,若此時撤去電場,再經(jīng)過一段時間,粒子恰好垂直經(jīng)過y軸上的P點(圖中未畫出),不計粒子重力,求:
(1)粒子到達(dá)N點時加速度的大小a;
(2)M點的坐標(biāo)和P點的坐標(biāo)。
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【題目】為了“探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系”,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。其中M表示小車的質(zhì)量,m表示砂和砂桶的質(zhì)量;嗁|(zhì)量不計。
(1)實驗時,一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是:_________、________、________和_________。(填選項字母序號)
A.用天平測出質(zhì)量M和m
B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力
C.平衡摩擦力后,讓小車靠近打點計時器,先接通電源再釋放小車,打出紙帶,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)F
D.保證M不變,改變m,重復(fù)“步驟C”
E為減小實驗誤差,一定要保證m<<M
F.選出其中點跡清晰的幾條紙帶,利用逐差法分別計算出每條紙帶的加速度大小a,并記下對應(yīng)的F
(2)該同學(xué)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖像是一條過原點的直線,這表明:質(zhì)量一定時,加速度a與力F的關(guān)系是__________,若利用圖線求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量M=__________。
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【題目】如圖所示,水平光滑絕緣軌道AC與豎直平面內(nèi)半徑R=0.4m的光滑絕緣半圓弧形軌道CDN在C點平滑連接,軌道AC上方有三個與水平面平行的區(qū)域I、Ⅱ和Ⅲ,區(qū)域I的高度為2R,區(qū)域Ⅱ的高度為R/2;豎直線FC左側(cè)空間(包括邊界線FC)區(qū)域I內(nèi)有水平向右的勻強電場E1,區(qū)域Ⅱ和區(qū)域III內(nèi)分別有豎直向上的勻強電場E2和E3(水平邊界線MN上無電場);區(qū)域III內(nèi)還有垂直紙面向里的水平勻強磁場。質(zhì)量m=3.56×10-5kg、帶電量為q=+8.0×10-6C的小球從A點靜止釋放,經(jīng)過L=5m從C點進(jìn)入半圓弧形軌道并恰能通過N點,之后在電場E2的作用下進(jìn)入?yún)^(qū)域II,小球在區(qū)域Ⅲ內(nèi)做勻速圓周運動,最終小球能回到區(qū)域I。重力加速度g取10m/s2。
(1)勻強電場E1和E3的場強大;
(2)如果E2=10E1,小球恰好落到水平軌道AC上的A點,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。
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【題目】在“用 DIS 探究牛頓第二定律”的實驗中
(1)下圖(左)是本實驗的裝置圖,實驗采用分體式位移傳感器,其發(fā)射部分是圖中的______,與數(shù)據(jù)采集器連接的是______部分.(填①或②)
(2)上圖(右)是用 DIS 探究加速度與力的關(guān)系時所得到的 a –F 實驗圖象,由圖線可知,小車的質(zhì)量為______kg.
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【題目】某實驗小組要測量某一段金屬絲的電阻率。
(1)實驗時先用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,用米尺測量金屬絲接入電路后的長度,如圖下所示,則金屬絲的直徑d=______________mm,金屬絲的長度l=________ cm.
(2)若金屬絲的電阻大約為5歐,實驗室給出了下列器材:
A.電池組(3 V,內(nèi)阻1 Ω)
B.電流表(0~3 A,內(nèi)阻0.0125 Ω)
C.電流表(0~0.6 A~3 A,內(nèi)阻0.125 Ω)
D.電壓表(0~3 V~15 V,內(nèi)阻3 kΩ)
E.滑動變阻器(0~20 Ω,額定電流1 A)
F.滑動變阻器(0~2000 Ω,額定電流0.3 A)
G.開關(guān)、導(dǎo)線
為了使測量盡可能減小誤差,電流表應(yīng)選用量程________A,滑動變阻器應(yīng)選用________(填寫器材前字母序號) ,安培表應(yīng)采用________ (填“內(nèi)”或“外”)接法.
(3)右上圖是某同學(xué)根據(jù)所選器材設(shè)計電路,連接了部分電路,請你再用兩根導(dǎo)線幫他把電路連接完整.
(4)根據(jù)所選器材調(diào)節(jié)滑動變阻器,測得的一組電壓和電流如下圖所示,則電流表的示數(shù)為________A,電壓表的示數(shù)為________V,結(jié)合前面測得的數(shù)據(jù)求得金屬絲的電阻率為____________Ω·m
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