【題目】空間站中不能利用天平測(cè)量質(zhì)量，為此某同學(xué)為空間站設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)測(cè)量小球質(zhì)量。圖中彈簧固定在擋板上，光滑軌道B處裝有光電門，可以測(cè)量出小球經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間。該同學(xué)設(shè)計(jì)的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d

②將彈簧左端固定在檔板上

③小球與彈簧接觸并壓縮彈簧，記錄壓縮量x

④由靜止釋放小球，測(cè)量小球離開彈簧后經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間t

⑤改變彈簧的壓縮量，重復(fù)步驟③、④多次

⑥分析數(shù)據(jù)，得出小球的質(zhì)量

已知彈簧彈性勢(shì)能，為勁度系數(shù)，為形變量。該同學(xué)使用了一個(gè)已知?jiǎng)哦认禂?shù)為的彈簧進(jìn)行了上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題

(1)步驟①中游標(biāo)卡尺示數(shù)情況如圖(b)所示，小球的直徑d=____cm；

(2)某一次步驟④中測(cè)得小球通過(guò)光電門的時(shí)間t為5.00 ms，則此次小球離開彈簧的速度v=_____m／s；

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟中測(cè)得的物理量，則可得小球的質(zhì)量m=_____。(用實(shí)驗(yàn)步驟①、③、④中測(cè)得的物理量表示)

【答案】1.14 2.28

【解析】

（1）游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺示數(shù)。

（2）已知小球的直徑與小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的時(shí)間，應(yīng)用速度公式可以求出小球的速度。

（3）根據(jù)能量守恒定律求出小球的質(zhì)量。

（1）小球的直徑為：11mm+4×0.1mm=11.4mm=1.14cm。
（2）小球離開彈簧后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度與離開彈簧時(shí)的速度相等，
小球離開彈簧時(shí)的速度： ；
（3）由能量守恒定律可知：EP=kx2=mv2，解得：m=；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是冬奧會(huì)項(xiàng)目冰壺比賽場(chǎng)地示意圖，左側(cè)是投擲區(qū)域，起點(diǎn)靠近擋板處固定有起滑架，供擲壺的運(yùn)動(dòng)員蹬踏之用，右側(cè)大本營(yíng)。比賽時(shí)，我國(guó)隊(duì)員在場(chǎng)上交流用時(shí)間代表擲冰壺的力度，例如說(shuō)“10s”、“12s”“13s”等，那指的是冰壺在起點(diǎn)線A和前衛(wèi)線B之間運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間，冰壺與冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.015，g＝10ms2

(1)運(yùn)動(dòng)員不做擦冰等人為干預(yù)的動(dòng)作，冰壺從起點(diǎn)線A沿直線前進(jìn)不與其他冰壺碰撞，冰壺可以停在大本營(yíng)的丁字線D處，請(qǐng)估算這種情況冰壺離開起點(diǎn)線A到前衛(wèi)線B之間所用的時(shí)間t（保留小數(shù)點(diǎn)后面一位）

(2)已知冰壺的質(zhì)量為20kg，冰壺是從投擲區(qū)的后衛(wèi)線C由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到起點(diǎn)線A處被釋放，最終停止在大本營(yíng)的丁字線處，則運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰壺做了多少功？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一含有理想變壓器的電路如圖所示，變壓器原副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別是4 Ω、2 Ω和3 Ω，U為有效值恒定的正弦交流電源．當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，理想電流表的示數(shù)為I，當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為(　 　)

A. I B. I

C. I D. 2I

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一列振幅為10cm的簡(jiǎn)諧橫波，其傳播方向上有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P和Q，兩者的平衡位置相距3m。某時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)均在平衡位置且二者之間只有一個(gè)波谷，再經(jīng)過(guò)0.3s，Q第一次到達(dá)波峰。則下列說(shuō)法正確的是___________

A. 波的傳播方向一定向右

B. 波長(zhǎng)可能為2m

C. 周期可能為0.24s

D. 波速可能為15m/s

E. 0.3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P的位移大小為10cm

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一質(zhì)量為3m的容器靜止在光滑水平面上，該容器的內(nèi)壁是半徑為R的光滑半球面，在容器內(nèi)壁的最高點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m的小滑塊P，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是

A. P滑到最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為mgR

B. P從開始到最低點(diǎn)過(guò)程中機(jī)械能減少了

C. P經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)后沿內(nèi)壁繼續(xù)上滑的最大高度小于R

D. P經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)后沿內(nèi)壁繼續(xù)上滑的最大高度等于R

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一帶正電小球通過(guò)絕緣細(xì)線懸掛于場(chǎng)強(qiáng)大小為E1的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=45°，如圖所示。以小球靜止位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，其中x軸水平�，F(xiàn)剪斷細(xì)線，經(jīng)0.1s，電場(chǎng)突然反向，場(chǎng)強(qiáng)大小不變；再經(jīng)0.1s，電場(chǎng)突然變?yōu)榱硪粍驈?qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E2，又經(jīng)0.1s小球速度為零。已知小球質(zhì)量m=1.0×10－2kg，電荷量q=1.0×10－8C，g取10m/s2，空氣阻力不計(jì)。求

(1)E1和E2；

(2)細(xì)線剪斷0.3s末小球的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】

（1）使用多用電表測(cè)元件X的電阻，選擇“×1”歐姆檔測(cè)量，示數(shù)如圖甲（a）所示，讀數(shù)為______Ω，據(jù)此應(yīng)選擇圖甲中的________（填“（b）”或“（c）”）電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（2）連接所選電路，閉合S；滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng)，電流表的示數(shù)逐漸______（填“增大”或“減小”）；依次記錄電流及相應(yīng)的電壓，將元件X換成元件Y，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

（3）如圖乙（a）是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U-I圖線。

（4）該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21Ω的定值電阻，測(cè)量待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，電路如圖乙（b）所示。閉合和，電壓表讀數(shù)為3．00V；斷開，讀數(shù)為1．00V。利用圖乙（a）可算得E=________V，r=_______Ω。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)小燈泡的額定電壓為2.0V，額定電流約為0.5A，選用下列實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪小燈泡的伏安特性曲線

A．電源E：電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)

B．電壓表V1：量程為0～3V，內(nèi)阻約為1kΩ

C．電壓表V2：量程為0～15V，內(nèi)阻約為4kΩ

D．電流表A1：量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω

E．電流表A2：量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω

F．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值為10Ω，額定電流為1.0A

G．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值為150Ω，額定電流為1.0A

H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干

(1)實(shí)驗(yàn)中使用的電壓表應(yīng)選用_____；電流表應(yīng)選用_____；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____（請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）

(2)實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)連接實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，請(qǐng)不要改動(dòng)已連接的導(dǎo)線，在下面的實(shí)物連接圖中把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上________．

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電壓表和電流表數(shù)據(jù)，已在圖2坐標(biāo)紙上做出小燈泡的U-I圖線．請(qǐng)簡(jiǎn)述該圖線不是直線的主要原因：_____

(4)若將實(shí)驗(yàn)中的小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為1.5Ω的電源兩端，則小燈泡的實(shí)際功率約為_____W（保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個(gè)汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個(gè)容器被通過(guò)剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)狻Ｆ胶鈺r(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p�，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過(guò)程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔�，活塞沒有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：

（1）抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；

（2）抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。

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