【題目】利氣墊導軌驗證機械能守恒定律.實驗裝示意圖如圖1所示:
(1)實驗步驟:
①將氣墊導軌放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,將導軌調(diào)至水平.
②用游標卡尺測量擋光條的寬度L,結(jié)果如圖所示,由此讀出L= mm.
③由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離x
④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待砝碼靜止不動時,釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2.
⑤從數(shù)字計時器(圖中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間△t1和△t2.
⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m.
(2)用表示直接測量量的字寫出下列所求物理量的表達式:
①當滑塊通過光電門1和光電門2時,系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和碼)的總動能分別為Ek1= 和Ek2= .
②如果表達式 成立,則可認為驗證了機械能守恒定律.
【答案】(1)10.90;(M+m)()2,(M+m)()2,△Ep=Ek2﹣Ek1.
【解析】試題分析:游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù),不需估讀.
光電門測量瞬時速度是實驗中常用的方法.
由于光電門的寬度d很小,所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度.
根據(jù)功能關(guān)系得重力做功的數(shù)值等于重力勢能減小量.
要注意本題的研究對象是系統(tǒng).
解:(1)游標卡尺,主尺讀數(shù)為10mm,游標讀數(shù)為0.02×45mm=0.90mm,所以最終讀數(shù)為10.90mm;
(2)由于光電門的寬度d很小,所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度.
滑塊通過光電門1速度v1=
滑塊通過光電門2速度v2=
系統(tǒng)的總動能分別為Ek1=(M+m)()2
Ek2=(M+m)()2;
在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中,系統(tǒng)勢能的減少△Ep=mgs
(3)如果滿足關(guān)系式△Ep=Ek2﹣Ek1,即系統(tǒng)重力勢能減小量等于動能增加量,則可認為驗證了機械能守恒定律.
故答案為:(1)10.90;(M+m)()2,(M+m)()2,△Ep=Ek2﹣Ek1.
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【題目】下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法正確的是( )
A. 在光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光由紫光改為紅光,則條紋間距一定變大
B. 以相同入射角從水中射向空氣,紫光能發(fā)生全反射,紅光也一定能發(fā)生全反射
C. 紫光照射某金屬時有電子向外發(fā)射,紅光照射該金屬時也一定有電子向外發(fā)射
D. 拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強度
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【題目】探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得速度的關(guān)系的實驗裝置如圖所示。
(1)下列說法正確的是:
A.通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值 |
B.通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值 |
C.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度 |
D.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度 |
(2)通過實驗獲得較科學的數(shù)據(jù)作出的W-v圖象,應(yīng)為圖中的哪一個:
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【題目】水平地面上有兩個固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙,底邊長分別為L1、L2,且L1<L2,如圖所示。兩個完全相同的小滑塊A、B(可視為質(zhì)點)與兩個斜面間的動摩擦因數(shù)相同,將小滑塊A、B分別從甲、乙兩個斜面的頂端同時由靜止開始釋放,取地面所在的水平面為參考平面,則
A. 從頂端到底端的運動過程中,由于克服摩擦而產(chǎn)生的熱量一定相同
B. 滑塊A到達底端時的動能一定比滑塊B到達底端時的動能大
C. 兩個滑塊加速下滑的過程中,到達同一高度時,機械能可能相同
D. 兩個滑塊從頂端運動到底端的過程中,重力對滑塊A做功的平均功率比滑塊B的大
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【題目】帶電粒子經(jīng)加速電場加速后垂直進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場,要使它離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)角增大,可采用的方法有( )
A. 增加帶電粒子的電荷量 B. 增加帶電粒子的質(zhì)量
C. 增高加速電壓 D. 增高偏轉(zhuǎn)電壓
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【題目】如圖所示,在光滑水平面上豎直固定一半徑為R的光滑半圓槽軌道,其底端恰好與水平面相切,質(zhì)量為m的小球以大小為V0的初速度經(jīng)半圓槽軌道最低點B滾上半圓槽,小球恰能通過最高點C后落回到水平面上的A點.(不計空氣阻力,重力加速度為g)求:
(1)小球通過B點時對半圓槽的壓力大;
(2)A、B兩點間的距離.
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【題目】輕細線的一端固定于O點,另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球,空間存在著水平向右的勻強電場,小球平衡時細線與豎直方向成30°角。(重力加速度g)
(1)求電場強度E
(2)若在平衡位置將細線剪斷,求小球運動位移L用的時間。
(3)將球拉至右側(cè)與O等高(線水平)位置靜止釋放,求當球擺到最低點時細線的張力
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【題目】要測量某電壓表V1的內(nèi)阻RV,其量程為2V,內(nèi)阻約2kΩ。實驗室提供的器材有:
電流表A,量程0.6A,內(nèi)阻約為0.1Ω;
電壓表V2,量程5V,內(nèi)阻約為5 kΩ;
定值電阻R1,阻值為30Ω;
定值電阻R2,阻值為3kΩ;
滑動變阻器R3,最大阻值10Ω,額定電流1.5A;
電源E,電動勢6V,內(nèi)阻約0.5Ω;
開關(guān)S一個,導線若干。
①請從上述器材中選擇必要的器材,設(shè)計一個測量電壓表V1內(nèi)阻RV的實驗電路。要求測量盡量準確,試畫出符合要求的實驗電路圖,并標出所選元件的相應(yīng)字母代號。
②寫出電壓表V1內(nèi)阻RV的表達式________,式中各符號的物理意義是________________。
③若測得V1內(nèi)阻RV=1.8kΩ,現(xiàn)要將V1改裝一個與V2量程相同的電壓表,則需在V1兩端______聯(lián)一個電阻,電阻的阻值應(yīng)為___________.
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【題目】某同學對有故障的電熱毯進行探究。如圖甲是電熱毯的電路示意圖,其中電熱線和導線通過金屬接線片連接。如圖乙為測試電路實物圖,A、B為測試表筆,電壓表內(nèi)阻很大,可視為理想電表。
(1)請在下面方框中畫出與圖乙對應(yīng)的電路圖。
(2)斷開K1,用上述測試電路在1和1′之間檢測得知電熱線無故障,然后測得電熱線的U-I曲線如圖丙所示。已知電熱線材料的電阻率為2.5×10-7 Ω·m,電熱線的直徑為0.200 mm?汕蟮么穗姛峋的電阻為________kΩ,總長度為________m。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(3)為了進一步檢查故障,該同學閉合開關(guān)K1和K2,用表筆A和B分別對如圖中甲所示的各點進行測試,部分測試結(jié)果如下表所示。由此測試結(jié)果可判斷出電路有斷路,位置在________之間(在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中選填一項)。
測試點 | 3和3′ | 1和1′ | 1′和3′ | 1′和2 | 2和3 | |
電表指針有無偏轉(zhuǎn) | 電壓表 | 有 | 有 | 無 | 有 | 無 |
電流表 | 無 | 有 | 有 | 無 | 有 |
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