【題目】用如圖甲所示裝置驗證滑塊(含遮光片)和重物組成的系統(tǒng)機械能守恒。光電門固定在氣墊導(dǎo)軌上B點。實驗步驟如下:
①用天平測滑塊(含遮光片)質(zhì)量M和重物質(zhì)量m,用螺旋測微器測遮光片寬度d。測得M=3.0kg,m=l.0kg。
②正確安裝裝置,并調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使其水平,調(diào)整滑輪,使細(xì)線與導(dǎo)軌平行。
③在氣墊導(dǎo)軌上確定點A,讓滑塊由靜止從A點釋放,記錄滑塊通過光電門遮光片的擋光時間;并用刻度尺測A、B兩點間距離s。
④改變A點位置,重復(fù)第③步,得到如下表數(shù)據(jù):
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
s/cm | 20.0 | 30.0 | 40.0 | 50.0 | 60.0 | 70.0 |
/() | 2.19 | 1.78 | 1.55 | 1.38 | 1.26 | 1.17 |
回答下列問題:
(1)測遮光片的寬度d時的情況如圖乙所示,則d=___________mm。
(2)只將滑塊放在導(dǎo)軌上,給氣墊導(dǎo)軌充氣,調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,當(dāng)滑塊___________時,可以認(rèn)為導(dǎo)軌水平了。
(3)某同學(xué)分析處理表中第3組數(shù)據(jù),則他算得系統(tǒng)減少的重力勢能△Ep=___________J,系統(tǒng)增加的動能△Ek=___________J。根據(jù)計算結(jié)果,該同學(xué)認(rèn)為在誤差范圍內(nèi)系統(tǒng)機械能守恒。(g取9.80m/s2,計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(4)另一位同學(xué)認(rèn)為前面伺學(xué)只選擇了一組數(shù)據(jù),他嘗試?yán)蒙媳碇腥繑?shù)據(jù),做出了函數(shù)關(guān)系圖像,圖像是一條過坐標(biāo)原點的直線___________。
A. B. C. D.
【答案】2. 150 靜止 3. 92 3. 85 D
【解析】
(1)[1].測遮光片的寬度d =2mm+0.01mm×15.0=2.150mm;
(2)[2].只將滑塊放在導(dǎo)軌上,給氣墊導(dǎo)軌充氣,調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,當(dāng)滑塊靜止時,可以認(rèn)為導(dǎo)軌水平了;
(3)[3][4].分析處理表中第3組數(shù)據(jù),則算得系統(tǒng)減少的重力勢能
△Ep=mgs=1.0×9.8×0.40J=3.92J
滑塊的速
系統(tǒng)增加的動能
(4)[5].要驗證的關(guān)系是
即
則為得到的圖像是一條過坐標(biāo)原點的直線,則要做,故選D。
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【題目】利用圖裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗.
(1)除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、交流電源、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的器材中,必須使用的還有________。(選填器材前的字母)
A.大小合適的鐵質(zhì)重錘 B.體積較大的木質(zhì)重錘
C.刻度尺 D.游標(biāo)卡尺 E.秒表
(2)在實驗過程中,下列實驗操作和數(shù)據(jù)處理正確的是________。
A.釋放重錘前,使紙帶保持豎直
B.做實驗時,先釋放重錘,再接通打點計時器的電源
C.為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v,可測量該點到O點的距離h,再根據(jù)公式v=計算,其中g應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>
D.用刻度尺測量某點到O點的距離h,利用公式mgh計算重力勢能的減少量,其中g應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>
(3)圖是實驗中得到的一條紙帶.在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C,測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC 。重錘質(zhì)量用m表示,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,打點計時器打點的周期為T。從打下O點到打下B點的過程中,重錘重力勢能的變化量|ΔEp|=________,動能的變化量|ΔEk|=________。
(4)某同學(xué)在紙帶上選取計數(shù)點后,測量它們到起始點O的距離h,并計算出打相應(yīng)計數(shù)點時重錘的速度v,通過描繪v2-h圖象去研究機械能是否守恒。若實驗中重錘所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不變,從理論上分析,合理的v2-h圖象是下列圖中的________。
A.B. C.D.
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【題目】a、b兩束相互平行的單色光,以一定的入射角照射到平行玻璃磚上表面,經(jīng)平行玻璃磚折射后匯聚成一束復(fù)色光c,從平行玻璃磚下表面射出,判斷正確的是( 。
A.a光在玻璃中的傳播速度比b光在玻璃中的傳播速度大
B.玻璃磚對a光的折射率大
C.雙縫干涉時,用a光照射得到條紋間距小
D.增大入射角,a光在下表面可發(fā)生全反射
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【題目】如圖所示,薄紙帶放在光滑水平桌面上,滑塊放在薄紙帶上,用水平恒外力拉動紙帶,滑塊落在地面上A點;將滑塊和紙帶都放回原位置,再用大小不同的水平恒外力拉動紙帶,滑塊落在地面上B點。已知兩次滑塊離開桌邊時均沒有離開紙帶,滑塊與薄紙帶間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。兩次相比,第2次( 。
A.滑塊在空中飛行時間較短
B.滑塊相對紙帶滑動的距離較短
C.滑塊受到紙帶的摩擦力較大
D.滑塊離開桌邊前運動時間較長
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【題目】利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。
(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是________。
A.交流電源
B.刻度尺
C.天平(含砝碼)
(2)實驗中,先接通電源,再釋放重物,得到圖乙所示的一條紙帶.在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點、、,測得它們到起始點的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>,打點計時器打點的周期為。設(shè)重物的質(zhì)量為,從打點到打點的過程中,重物的重力勢能變化量________,動能變化量_______。
(3)大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示,重力勢能的減少量大于動能的增加量,原因是______。
A.利用公式計算重物速度
B.利用公式計算重物速度
C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響
D.沒有采用多次實驗取平均值的方法
(4)如果計算出A、B、C各點的瞬時速度vA、vB、vC,然后以為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出-h圖象,若圖線是________線,且圖線斜率_________,才能驗證機械能守恒。
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【題目】如圖甲所示,兩根由弧形部分和直線部分平滑連接而成的相同光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,弧形部分豎直,直線部分水平且左端連線垂直于導(dǎo)軌,已知導(dǎo)軌間距為L。金屬桿a、b長度都稍大于L,a桿靜止在弧形部分某處,b桿靜止在水平部分某處。水平區(qū)域有豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。a桿從距水平導(dǎo)軌高度h處釋放,運動過程中a桿沒有與b桿相碰,兩桿與導(dǎo)軌始終接觸且垂直。已知a、b的質(zhì)量分別為2m和m,電阻分別為2R和R,重力加速度為g;導(dǎo)軌足夠長,不計電阻。
(1)求a桿剛進(jìn)入磁場時,b桿所受安培力大;
(2)求整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)若a桿從距水平導(dǎo)軌不同高度h釋放,則要求b桿初始位置與水平導(dǎo)軌左端間的最小距離x不同。求x與h間的關(guān)系式,并在圖乙所示的x2-h坐標(biāo)系上畫出h=hl到h=h2區(qū)間的關(guān)系圖線。
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【題目】如圖所示,軌道NO和OM底端對接且。小環(huán)自N點由靜止滑下再滑上OM。已知小環(huán)在軌道NO下滑的距離小于軌道OM上滑的距離,忽略小環(huán)經(jīng)過O點時的機械能損失,軌道各處的摩擦因數(shù)相同。若用a、f、v和E分別表示小環(huán)的加速度、所受的摩擦力、速度和機械能,這四個物理量的大小隨環(huán)運動路程的變化關(guān)系如圖。其中能正確反映小環(huán)自N點到右側(cè)最高點運動過程的是( 。
A.B.
C.D.
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【題目】在沒有天平的情況下,實驗小組利用以下方法對質(zhì)量進(jìn)行間接測量,裝置如圖甲所示:一根輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪與兩個相同的重物P、Q相連,重物P、Q的質(zhì)量均為m(已知),在重物Q的下面通過輕質(zhì)掛鉤懸掛待測物塊Z。重物P的下端與穿過打點計時器的紙帶相連,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。
(1)某次實驗中。先接通頻率為50Hz的交流電源,再由靜止釋放系統(tǒng),得到如圖乙所示的紙帶。相鄰兩計數(shù)點間還有四個點沒畫出,則系統(tǒng)運動的加速度a=______________m/s(保留兩位有效數(shù)字)。
(2)在忽略阻力的情況下,物塊Z質(zhì)量M的表達(dá)式為M=________(用字母m、a、g表示)。
(3)由(2)中理論關(guān)系測得的質(zhì)量為M,而實際情況下,空氣阻力、紙帶與打點計時器間的摩擦、定滑輪中的滾動摩擦不可以忽略,使物塊Z的實際質(zhì)量與理論值M有一定差異。這是一種_______(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)設(shè)差”)。
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【題目】如圖所示,在兩等量異種點電荷的電場中,MN為兩電荷連線的中垂線,a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線,,且a與c關(guān)于MN對稱,b點位于MN上,d點位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是
A b點場強大于d點場強
B b點場強小于d點場強
C a、b兩點的電勢差等于b、c兩點間的電勢差
D 試探電荷+q在a點的電勢能小于在c點的電勢能
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