【題目】某學習小組利用圖甲所示裝置探究動能定理。斜面體固定在桌面上,帶長方形遮光片的滑塊(總質(zhì)量為M)放在斜面體上的A處,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與沙桶相連;B、C兩處安裝有相同的光電門,可以測量遮光片通過光電門的擋光時間。向下輕推滑塊,觀察光電門的示數(shù),通過增減沙桶中的沙子,直至遮光片通過兩光電門時光電門的示數(shù)相等為止,測得此時沙桶及桶內(nèi)沙的總質(zhì)量為m。撤去細線和沙桶,讓滑塊從A處由靜止釋放,記錄遮光片通過光電門C的遮光時間t,測最A、C間的距離L。
(1)用游標卡尺測量遮光片的寬度b,其示數(shù)如圖乙所示,則b=__________mm。
(2)撤去細線和沙桶后,滑塊從A處由靜止釋放,通過光電門C時的速度大小v=_____(用對應物理量的符號表示)。
(3)撤去細線和沙桶后,在實驗誤差允許范圍內(nèi),滑塊所受合力做的功與其動能變化的關(guān)系式為_______(用M、m、b、t、L以及重力加速度大小g表示)。
(4)下列做法中,可以減小實驗誤差的是_______(填寫選項前的字母序號)。
A.桌面調(diào)成水平 B.滑塊左側(cè)的細線與斜面平行 C.m<<M
【答案】3.80 B
【解析】
(1)[1]游標卡尺測量遮光片的寬度
(2)[2]撤去細線和沙桶后,滑塊從A處由靜止釋放,通過光電門C時的速度大小
(3)[3]遮光片通過兩個光電門時光電門的示數(shù)相等,說明滑塊沿斜面向下做勻速直線運動,滑塊受力平衡,則有
mg=Mgsinθ-f
撤去沙桶后,滑塊沿斜面向下做勻加速直線運動,所受合力
F合=Mgsinθ-f
解得
F合=mg
合力對滑塊做的功
W=F合L=mgL
該過程中滑塊動能的變化
在實驗誤差允許范圍內(nèi),應有
即
(4)[4]本實驗不需要測量斜面的傾角和高度,桌面是否水平與實驗誤差無關(guān);只要滑塊能沿斜面向下勻速運動,則說明滑塊做勻加速直線運動所受的合力都為mg,不必滿足mM這一條件。
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【題目】如圖所示,幾位同學在做“搖繩發(fā)電”實驗:把一條長導線的兩端連在一個靈敏電流計的兩個接線柱上,形成閉合回路。兩個同學迅速搖動AB這段“繩”。假設圖中情景發(fā)生在赤道,地磁場方向與地面平行,由南指向北。圖中搖“繩”同學是沿東西站立的,甲同學站在西邊,手握導線的A點,乙同學站在東邊,手握導線的B點。則下列說法正確的是
A.當“繩”搖到最高點時,“繩”中電流最大
B.當“繩”搖到最低點時,“繩”受到的安培力最大
C.當“繩”向下運動時,“繩”中電流從A流向B
D.在搖“繩”過程中,A點電勢總是比B點電勢高
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【題目】圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖,L1和L2為電感線圈。實驗時,斷開開關(guān)S1瞬間,燈A1突然閃亮,隨后逐漸變暗;閉合開關(guān)S2,燈A2逐漸變亮,而另一個相同的燈A3立即變亮,最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是( )
A.圖1中,A1與L1的電阻值相同
B.圖1中,閉合開關(guān)S1,燈A1逐漸變亮
C.圖2中,變阻器R與L2的電阻值相同
D.圖2中,斷開S2瞬間,燈A3突然閃亮
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【題目】一個正點電荷Q靜止在正方形的一個項點上,另一個帶電質(zhì)點q射入該區(qū)域時,僅受電場力的作用,恰好能依次經(jīng)過正方形的另外三個頂點a、b、c,如圖所示,則有( )
A.質(zhì)點由a到c電勢能先減小后增大
B.質(zhì)點在a、b、c三處的加速度大小之比是
C.a、b、c三點電勢高低及電場強度大小的關(guān)系是,
D.若改變帶電質(zhì)點q在a處的速度大小和方向,則質(zhì)點q可能做類平拋運動
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【題目】如圖所示,圓盤的圓心為O,轉(zhuǎn)軸O1O2與水平面的夾角為θ,轉(zhuǎn)軸O 1 O 2通過O點與盤面垂直,B、D兩點在通過O點的水平線上,AC⊥BD。圓盤勻速轉(zhuǎn)動,一小物塊(可視為質(zhì)點)始終靜止于圓盤的邊緣。下列說法正確的是
A.通過B點時,物塊受到的摩擦力由B指向O
B.通過C點時,物塊受到的摩擦力由C指向O
C.通過A點時,物塊一定受到摩擦力
D.通過B、D兩點時,物塊受到的摩擦力相同
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【題目】為了測量某高內(nèi)阻電源的電動勢E和內(nèi)阻r(電動勢約5V、內(nèi)阻約500Ω),現(xiàn)提供下列器材:
A.待測電源
B.電壓表V(0~3 V,內(nèi)阻約幾千歐)
C.電流表A(10 mA,RA=10Ω)
D.電阻箱R0(0~9999.9Ω)
E.滑動變阻器R1(0~20Ω)
F.滑動變阻器R2(0~1000Ω)
G.開關(guān)及導線
H.干電池若干節(jié)(內(nèi)阻很小)
(1)實驗中需要將電壓表改裝。首先測定其內(nèi)阻,某同學采用圖甲所示的電路,電源為干電池組。開關(guān)S閉合前,電阻箱R0的阻值應該調(diào)到_________ (選填“零”或“最大”)。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,當電壓表指針滿偏時,阻值為R01=2950Ω;當電壓表指針半偏時,阻值為R02=8900Ω,則電壓表內(nèi)阻RV=_________Ω。
(2)采用圖乙所示的電路測量電源電動勢和內(nèi)阻。電阻箱R0與電壓表串聯(lián)構(gòu)成量程為6V的電壓表,則R0=________Ω;滑動變阻器應選_________ (選填“R1”或“R2”)。
(3)根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù),作出電源路端電壓U隨電流I變化的圖象如圖丙所示,由圖象可知E=______V,r=_______Ω。
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【題目】如圖甲所示,空間存在一垂直紙面向里的水平磁場,磁場上邊界OM水平,以O點為坐標原點,OM為x軸,豎直向下為y軸,磁感應強度大小在x方向保持不變、y軸方向按B=ky變化,k為大于零的常數(shù)。一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形線框abcd從圖示位置靜止釋放,運動過程中線框經(jīng)絡在同一豎直平面內(nèi),當線框下降h0(h0<L)高度時達到最大速度,線框cd邊進入磁場時開始做勻速運動,重力加速度為g。求
(1)線框下降h0高度時速度大小v1和勻速運動時速度大小v2;
(2)線框從開始釋放到cd邊剛進入磁場的過程中產(chǎn)生的電能△E;
(3)若將線框從圖示位置以水平向右的速度v0拋出,在圖乙中大致畫出線框上a點的軌跡。
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【題目】如圖為一氣體溫度計。測溫泡B內(nèi)貯有一定質(zhì)量的氣體,經(jīng)毛細管與水銀壓強計的左臂相連。測量時,使測溫泡與待測系統(tǒng)接觸,上下移動壓強計的右臂,使左臂中的水銀面始終保持在同一位置以保持氣體的體積不變,讀出兩管內(nèi)壓強的差值即可算出待測溫度。現(xiàn)在海平面上(海拔0高度)使用該溫度計,當兩管內(nèi)液面相平時,被測溫度為300K。某次測量時,穩(wěn)定時右管比左管高15cm。已知海平面的大氣壓強p0=75cmHg且保持不變。
(i)求待測系統(tǒng)的溫度。
(ii)已知海拔每升高120m大氣壓強減少約1cmHg。若在山頂上進行測量,發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定時右管同樣比左管高15cm,而被測溫度為320K,估算該山的高度。(不考慮其他變化)
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