【題目】(1)電磁打點計時器和電火花計時器統稱為打點計時器。其中電磁打點計時器使用時,電源要求是_____
A.220V直流 B.220V交流 C.4~6V直流 D.4~6V交流
(2)利用下圖裝置可以做力學中的許多實驗,以下說法正確的是_____
A.用此裝置“研究勻變速直線運動”時,必須設法消除小車和滑軌間的摩擦阻力的影響
B.用此裝置“研究勻變速直線運動”時,必須調整滑輪高度使連接小車的細線與滑軌平行
C.用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時,每次改變砂和砂桶總質量之后,需要重新平衡摩擦力
D.用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時,應使砂和砂桶總質量遠小于小車的質量
(3)如圖甲所示是某同學設計的“探究加速度a與力F、質量m的關系”的實驗裝置圖,實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力,小車運動加速度可由紙帶求得。
①如圖乙所示是該同學在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶,A、B、C、D、E、F是該同學在紙帶上選取的六個計數點,相鄰計數點間有若干個點未標出,設相鄰兩個計數點間的時間間隔為T。該同學用刻度尺測出AC間的距離為S1,BD間的距離為S2,則打B點時小車運動的速度vB=__________,小車運動的加速度a=__________。
②某實驗小組在實驗時保持砂和砂桶總質量不變,改變小車質量m,分別得到小車加速度a與質量m及對應的1/m數據如表中所示。根據表中數據,在圖丙坐標紙中作出拉力F不變時a與1/m的圖象。______________
次數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
小車加速度a/m·s-2 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 |
小車質量m/kg | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 |
/ kg-1 | 3.50 | 3.00 | 2.50 | 2.00 | 1.40 | 1.00 |
③根據圖象分析,得到實驗結論:_______________________________。
【答案】D BD 當F不變時,加速度a與質量m成反比
【解析】
了解打點計時器的原理和具體使用,知道電磁式和電火花式的打點計時器均使用交流電壓;利用圖示小車紙帶裝置可以完成很多實驗,在研究勻變速直線運動時不需要平衡摩擦力,“研究勻變速直線運動”時,細線必須與木板平行以保持加速度不變;在探究“小車的加速度a與力F的關系”時,根據牛頓第二定律求出加速度a的表達式,從而分析如何才能使拉力近似等于小盤和盤內砝碼的總重力;利用中點時刻的速度等于這段時間內的平均速度求解瞬時速度,并由可求得加速度;根據表格數據,作出a與的圖象;
解:(1)打點計時器分為電磁打點計時器和電火花打點計時器,其中電磁打點計時器的工作電壓為交流46V,故D正確,A、B、C錯誤;
故選D;
(2) A、此裝置可以用來研究勻變速直線運動時,只需要分析運動情況即可,不需要平衡摩擦力,故A錯誤;
B、用此裝置“研究勻變速直線運動”時,必須調整滑輪高度使連接小車的細線與滑軌平行,保持小車的加速度不變,故B正確;
C、平衡摩擦力的方法是將木板帶打點計時器的一端適當墊高,這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補償小車運動中所受阻力的影響,即,式子成立與質量無關,故改變質量后不需重新進行平衡,故C錯誤;
D、在利用該裝置來“探究物體的加速度與力、質量的關系”時,設小車的質量為M,小吊盤和盤中物塊的質量為m,設繩子上拉力為F,以整體為研究對象有,解得:,以M為研究對象有繩子的拉力為:,顯然要有F=mg必有m+M=M,故有M>>m,即只有M>>m時才可以認為繩對小車的拉力大小等于小吊盤和盤中物塊的重力,故D正確;
故選BD。
(3) ①相鄰兩個計數點間的時間間隔為T,該同學用刻度尺測出AC間的距離為S1,BD間的距離為S2,則打B點時小車運動的速度,根據勻變速直線運動規(guī)律知道B點的瞬時速度等于A點到C點的平均速度,;
由可求得加速度;
②直觀反映兩個物理量的關系是要找出這兩個量的線性關系,即畫出直線圖象,見圖
③根據圖象可知,當F不變時,加速度a與質量m成反比;
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【題目】如圖所示,汽車在拱形橋上由 A 勻速率運動到 B,以下說法正確的是
A. 牽引力與克服摩擦力做的功相等
B. 由 A 運動到 B,汽車的運動狀態(tài)不變
C. 合外力對汽車不做功
D. 牽引力和重力做的總功大于克服摩擦力做的功
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【題目】水平面上有一木板,質量為 M=2kg,板左端放有質量為 m=1kg 的物塊(視為 質點),已知物塊與木板間動摩擦因數為μ1=0.2,木板與水平面間的動摩擦因數為μ2=0.4。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取 g=10m/s2。
(1)現用水平力 F 拉動木板,為使物塊與木板一起運動而不相對滑動,求拉力 F 的 大小范圍?
(2)若拉動木板的水平力 F=15N,由靜止經時間 t1=4s 立即撤去拉力 F,再經t2=1s物塊恰好到達板右端,求板長 L=?
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【題目】如圖,海王星繞太陽沿橢圓軌道運動,P為近日點,Q為遠日點,M,N為軌道短軸的兩個端點,運行的周期為,若只考慮海王星和太陽之間的相互作用,則海王星在從P經過M、Q到N的運動過程中( )
A. 從P到M所用的時間等于
B. 從Q到N階段,機械能逐漸變大
C. 從P到Q階段,速率逐漸變大
D. 從M到N階段,萬有引力對它先做負功后做正功
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【題目】如圖所示,是點電荷產生的電場中的一條電場線.當一個帶正電的粒子(不計重力)從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖中的虛線所示.那么下列選項正確的是( )
A. 點電荷一定帶負電
B. 帶電粒子在a點的加速度大于在b點的加速度
C. 帶電粒子在a點時的電勢能小于在b點時的電勢能
D. 帶電粒子在a點時的動能大于在b點時的動能
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【題目】如圖所示,在豎直平面內xoy坐標系中分布著與水平方向夾45°角的勻強電場,將一質量為m,帶電量為q的小球,以某一初速度從O點豎直向上拋出,它的軌跡恰好滿足拋物線方程,且小球通過點p,已知重力加速度為g,則
A. 電場強度的大小為
B. 小球初速度的大小為
C. 小球通過點P時的動能為
D. 小球從O點運動到P點的過程中,電勢能減少
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【題目】風洞實驗室中可產生水平方向的,大小可調節(jié)的風力.現將一套有球的細直桿放入風洞實驗室.小球孔徑略大于細桿直徑.如圖所示.
(1)當桿水平固定時,調節(jié)風力的大小,使小球在桿上做勻速運動,這時小球所受的風力為小球所受重力的0.5倍,求小球與桿間的動摩擦因數.
(2)保持小球所受風力不變,使桿與水平方向夾角為37°并固定,則小球從靜止出發(fā)在細桿上滑下距離s=3.75m所需時間為多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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【題目】如圖所示,長為L的兩平行金屬板水平放置,接在直流電路中,圖中R為滑動變阻器,一帶電微粒自兩板左側中央以某初速度v0平行于金屬板進入兩板間,若將變阻器的滑片P置于最下端b處,帶電微粒將落在下板上距離左端處,若滑片P與b端間電阻為18Ω,帶電微粒將沿直線運動,若要微粒不打到金屬板上,則滑片P與b端間電阻R的范圍應為( 。
A. 12Ω<R<20Ω B. 16Ω<R<20Ω
C. 12Ω<R<24Ω D. 16Ω<R<24Ω
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【題目】如圖所示,在中央電視臺“挑戰(zhàn)不可能”節(jié)目中,選手正沿傾斜鋼絲小心翼翼地緩慢上行。在這一過程中
A. 鋼絲對人的作用力垂直鋼絲向上
B. 選手受到鋼絲的摩擦力沿鋼絲斜向下
C. 選手手中的平衡桿所受合力豎直向上
D. 鋼絲對選手的支持力和選手對鋼絲的壓力是一對作用力和反作用力
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