【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的裝置設(shè)計一個“用阻力補償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗。如圖中AB是水平桌面,CD是一端帶有定滑輪的長木板,在其表面不同位置固定兩個光電門,小車上固定著一擋光片。為了補償小車受到的阻力,將長木板C端適當(dāng)墊高,使小車在不受牽引時沿木板勻速運動。用一根細(xì)繩一端拴住小車,另一端繞過定滑輪掛一托盤,托盤中有一砝碼調(diào)節(jié)定滑輪的高度,使細(xì)繩的拉力方向與長木板的上表面平行,將小車靠近長木板的C端某位置由靜止釋放,進(jìn)行實驗。剛開始時小車的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于托盤和砝碼的總質(zhì)量。
(1)用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度d,如圖乙所示,其讀數(shù)為_____cm;
(2)某次實驗,小車先后經(jīng)過光電門1和光電門2時,連接光電門的計時器顯示擋光片的擋光時間分別為t1和t2,此過程中托盤未接觸地面。已知兩個光電門中心之問的間距為L,則小車的加速度表達(dá)式a(______)(結(jié)果用字母d、t1、t2、L表示);
(3)某同學(xué)在實驗中保持小車總質(zhì)量不變,增加托盤中砝碼的個數(shù),并將托盤和砝碼的總重力當(dāng)做小車所受的合力F,通過多次測量作出aF圖線,如圖丙中實線所示。試分析上部明顯偏離直線的原因是_____。
【答案】0.170 托盤和砝碼的總質(zhì)量過大,小車所受合力與托盤和砝碼的總重力相差越來越大
【解析】
(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為:1mm,游標(biāo)尺的刻度第14個刻度與上邊的刻度對齊,所以讀數(shù)為:0.05×14=0.70mm,所以d=1mm+0.70mm=1.70mm=0.170cm;
(2)[2]小車做勻變速直線運動,根據(jù)勻變速直線運動速度位移公式
得
(3)[3]實驗時,小車的合外力認(rèn)為就是托盤和砝碼的總重力mg,只有在Mm時,才有
圖線才接近直線,一旦不滿足Mm,描出的點的橫坐標(biāo)就會向右偏離較多,造成圖線向右彎曲,所以圖線上部明顯偏離直線的原因是托盤和砝碼的總質(zhì)量過大,小車所受合力與托盤和砝碼的總重力相差越來越大。
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【題目】如圖所示,兩條足夠長的光滑導(dǎo)電軌道傾斜放置,傾角,軌道足夠長,軌道間距離,軌道下端連接的電阻,軌道其他部分電阻不計,勻強(qiáng)磁場垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度,一質(zhì)量為,電阻的導(dǎo)體棒ab在平行于軌道的恒定的拉力F作用下由靜止開始向上運動,時速度達(dá)到最大,最大速度。這時撤去拉力F,導(dǎo)體棒繼續(xù)運動到達(dá)最高點,全過程中流過電阻R的電荷量,,取,求:
(1)導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度時導(dǎo)體棒兩端的電勢差;
(2)導(dǎo)體棒ab在恒定的拉力F作用下速度為時的加速度大。
(3)向上運動的全過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。
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【題目】公園里,經(jīng)?梢钥吹酱笕撕托『⒍枷矚g玩的一種游戲——“套圈”,如圖所示是“套圈”游戲的場景。假設(shè)某小孩和大人站立在界外,在同一條豎直線上的不同高度分別水平拋出圓環(huán),大人拋出圓環(huán)時的高度大于小孩拋出時的高度,結(jié)果恰好都套中前方同一物體。如果不計空氣阻力,圓環(huán)的運動可以視為平拋運動,則下列說法正確的是( )
A. 大人和小孩拋出的圓環(huán)在空中飛行的時間相等
B. 大人和小孩拋出的圓環(huán)拋出時的速度相等
C. 大人和小孩拋出的圓環(huán)發(fā)生的位移相等
D. 大人和小孩拋出的圓環(huán)速度變化率相等
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【題目】在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時,用到了下面的裝置和圖像。以下描述正確的是( )
A.圖甲中,弧光燈照射鋅板,驗電器的錫箔張開,由此說明鋅板帶正電
B.圖乙中,向右移動滑片,微安表讀數(shù)變小,可以測量遏止電壓
C.圖乙中,可以研究單位時間發(fā)射的光電子數(shù)與照射光的強(qiáng)度的關(guān)系
D.圖丙中,強(qiáng)、弱黃光的圖像交于U軸同一點,說明光電子最大初動能與光的強(qiáng)度無關(guān)
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【題目】如圖所示,兩根互相平行的長直導(dǎo)線垂直于平面S,垂足分別為M、N,導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。O為MN的中點,PQ為M、N的中垂線,以O為圓心的圓與 MN、PQ分別相交于a、b、c、d四點。則下列說法中正確的是( )
A.O點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
B.a、b兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反
C.a、c兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不同
D.c、d兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同
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【題目】如圖直角坐標(biāo)系xOy中,第Ⅰ象限內(nèi)存在場強(qiáng)為E,沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子,從P(l,l)處由靜止開始運動,第1次通過x軸時沿y軸負(fù)方向。不計粒子重力。求:
(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。
(2)粒子第3次經(jīng)過y軸時的縱坐標(biāo);
(3)通過計算說明粒子離開P點后能否再次經(jīng)過P點。
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【題目】以前人們蓋房打地基叫打夯,夯錘的結(jié)構(gòu)如圖所示。參加打夯的共有5人。四個人分別握住夯錘的一個把手,一個人負(fù)責(zé)喊號,喊號人一聲號子,四個人同時向上用力將夯錘提起,號音一落四人同時松手,夯錘落至地面將地基砸實。某次打夯時,設(shè)夯錘的質(zhì)量為m。將夯錘提起時,每個人都對夯錘施加豎直向上的力,大小均為,持續(xù)的時間為t,然后松手,夯錘落地時將地面砸出一個凹痕。不計空氣阻力,則( 。
A.在上升過程中,夯錘一定處于超重狀態(tài)
B.在下落過程中,夯錘一定處于超重狀態(tài)
C.松手時夯錘的速度大小
D.夯錘上升的最大高度
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【題目】在“驗證動量守恒定律”的實驗中,某同學(xué)采用了如圖所示的“碰撞實驗器”驗證動量守恒定律。
(1)實驗中,斜槽軌道末端______。(填選項前的字母)
A.必須水平
B.要向上傾斜
C.要向下傾斜
(2)若入射小球質(zhì)量為m1,半徑為r1;被碰小球質(zhì)量為m2,半徑為r2。實驗要求m1與m2、r1與r2的大小關(guān)系怎么樣______?并簡要說明理由________________________。
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【題目】如圖甲所示,斜面上存在一有理想邊界的勻強(qiáng)磁場,磁場方向與斜面垂直。在斜面上離磁場上邊界0.36m處由靜止釋放一單匝矩形金屬線框,線框底邊和磁場邊界平行,金屬線框與斜面間的動摩擦因數(shù)。整個線框進(jìn)入磁場的過程中,機(jī)械能E和位移s之間的關(guān)系如圖乙所示。已知,線框的質(zhì)量為0.1kg,電阻為0.069,斜面傾角,磁場區(qū)域的寬度,重力加速度,,。求
(1)線框剛進(jìn)入磁場時的速度大小;
(2)線框從開始進(jìn)入至完全進(jìn)入磁場所用的時間t;
(3)線框穿越磁場的整個過程中電功率的最大值。
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