【題目】某同學設計了一個用打點計時器探究碰撞過程中不變量的實驗:在小車A的前端粘有橡皮泥,推動小車A使之運動。使其與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)運動,他設計的具體裝置如圖甲所示,在小車A后連著紙帶,電磁打點計時器所用電源的頻率為50Hz。
(1)長木板右端下面應墊放一小木片,其原因是______________________;
(2)若已得到打點紙帶如圖乙所示,并將測得的各計數(shù)點間距離標在圖上,A點是運動起始的第一點,則應選____________段來計算小車A的碰前速度,應選__________段來計算小車A、B碰后的共同速度;(均填“AB”“BC”“CD”或“DE”)
(3)經(jīng)過多次實驗,根據(jù)數(shù)據(jù)分析,他們猜想碰撞前后___________不變。
A.小車A的質量與速度的乘積
B.小車B的質量與速度的乘積
C.小車A、B的質量與速度的乘積之和
【答案】平衡摩擦力 BC DE C
【解析】
(1)[1]長木板右端下面墊放一小木片是為了平衡摩擦力,讓重力沿斜面的分量平衡滑塊與木板間的摩擦力
(2)[2][3]由于碰撞之后共同勻速運動的速度小于碰撞之前A獨自運動的速度,故AC應在碰撞之前,DE應在碰撞之后,推動小車由靜止開始運動,故小車有個加速過程,在碰撞前做勻速直線運動,即在相同的時間內(nèi)通過的位移相同,故BC段為勻速運動的階段,故選BC計算碰前的速度;碰撞過程是一個變速運動的過程,而A和B碰后的共同運動時做勻速直線運動,故在相同的時間內(nèi)通過相同的位移,故應選DE段來計算碰后共同的速度
(3)[4]碰前系統(tǒng)的動量即A的動量,則
碰后的總動量
所以則需驗證的表達式為
即
他們猜想碰撞前后,小車A、B的質量與速度的乘積之和不變,故C正確,AB錯誤。
故選C。
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【題目】如圖,一質量為m,邊長為h的正方形金屬線框abcd自某一高度由靜止下落,依次經(jīng)過兩勻強磁場區(qū)域,且金屬線框bc邊的初始位置離磁場B1的上邊界的高度為,兩磁場的磁感應強度分別為B1和B2,且B1=2B0,B2=B0(B0已知),兩磁場的間距為H(H未知,但H>h),線框進入磁場B1時,恰好做勻速運動,速度為v1(v1已知),從磁場B1中穿出后又以v2勻速通過寬度也為h的磁場B2。
(1)求v1與v2的比值;
(2)寫出H與h的關系式;
(3)若地面離磁場B2的下邊界的高度為h,求金屬線框下落到地面所產(chǎn)生的熱量。(用m、h、g表示)
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【題目】如圖所示,發(fā)電廠的輸出電壓為U,采用圖示理想變壓器輸電,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為m,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n,輸電導線的總電阻為r,用戶的工作電壓也為U。下列說法正確的是( 。
A.mn>1
B.輸電導線上損失的功率為
C.在用電高峰時,升壓變壓器的輸出功率變大
D.同時增大m、n能夠減小輸電導線上損耗的功率
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【題目】某同學探究彈力與彈簧伸長量的關系.
(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上,將刻度尺固定在彈簧一側,彈簧軸線和刻度尺都應在______方向(填“水平”或“豎直”);
(2)彈簧自然懸掛,待彈簧處于靜止時,長度記為L0,彈簧下端掛上砝碼盤時,長度記為Lx;在砝碼盤中每次增加10g砝碼,彈簧長度依次記為L1至L6,數(shù)據(jù)如下表表:
代表符號Lx | L0 | Lx | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 |
數(shù)值(cm) | 25.35 | 27.35 | 29.35 | 31.30 | 33.4 | 35.35 | 37.40 | 39.30 |
表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范,代表符號為_______。由表可知所用刻度尺的最小分度為______。
(3)下圖是該同學根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖,縱軸是砝碼的質量,橫軸是彈簧長度與_________的差值(填“L0或Lx”)。
(4)由圖可知彈簧和的勁度系數(shù)為_________N/m(結果保留兩位有效數(shù)字,重力加速度取9.8m/s2)。
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【題目】如圖所示,在平面直角坐標系xOy的第一象限內(nèi)存在垂直于坐標平面的勻強磁場(未畫出),第二象限存在水平向左的勻強電場。質量為m、電荷量為-q的帶電粒子從第三象限無初速度釋放后,經(jīng)電壓為U的電場加速后從P(,0)點垂直x軸進入第二象限,然后從A(0,2L)點進入第一象限,又經(jīng)磁場偏轉后垂直x軸進入第四象限。不計粒子重力。
(1)求第二象限內(nèi)電場強度的大小;
(2)若第一象限內(nèi)的磁場方向垂直于坐標平面向里,求磁場的磁感應強度大;
(3)若第一象限某矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁場方向垂直于坐標平面向外,磁感應強度大小取第(2)問計算結果,求矩形區(qū)域的最小面積。
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【題目】(1)電磁打點計時器和電火花計時器都是使用________(選填“交流”或“直流”)電源的儀器,電磁打點計時器的工作電壓是_______以下,電火花計時器的工作電壓是_______V。當電源頻率是50 Hz時,它每隔________s打一次點。
(2)關于接通電源和釋放紙帶(物體)的次序,下列說法正確的是_________。
A.先接通電源,后釋放紙帶 B.先釋放紙帶,后接通電源
C.釋放紙帶同時接通電源 D.先接通電源或先釋放紙帶都可以
(3)使用電火花打點計時器分析物體運動情況的實驗中:在如下基本步驟中,正確的排列順序為__________。
A.把電火花打點計時器固定在桌子上
B.安放紙帶
C.松開紙帶讓物體帶著紙帶運動
D.接通220V交流電源
E.按下脈沖輸出開關,進行打點
(4)如圖所示,打點計時器所用電源的頻率為50Hz,某次實驗中得到的一條紙帶,及毫米刻度尺測量情況如圖所示,紙帶在AC間的平均速度v1_________m/s(結果保留兩位有效數(shù)字)。如果還算的AD段的平均速度v2,你認為__________(選填“v1”或“v2”)更接近于B點的瞬時速度。
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【題目】長為l的輕繩上端固定,下端系著質量為的小球A,處于靜止狀態(tài)。A受到一個水平瞬時沖量后在豎直平面內(nèi)做圓周運動,恰好能通過圓周軌跡的最高點。當A回到最低點時,質量為的小球B與之迎面正碰,碰后A、B粘在一起,仍做圓周運動,并能通過圓周軌跡的最高點。不計空氣阻力,重力加速度為g,求
(1)A受到的水平瞬時沖量I的大;
(2)碰撞前瞬間B的動能至少多大?
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【題目】如圖為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置,部分導線已連接.
(1)請用筆畫線代替導線將圖中未完成的電路連接好______.
(2)閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向左偏了一下.將原線圈A迅速拔出副線圈B,發(fā)現(xiàn)電流計的指針向________偏;原線圈插入副線圈不動,將滑動變阻器滑片迅速向右移動,發(fā)現(xiàn)電流計的指針向________偏.
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【題目】用速度大小為v的中子轟擊靜止的鋰核( Li),發(fā)生核反應后生成氚核和α粒子,生成的氚核速度方向與中子的初速度方向相反,氚核與α粒子的速度之比為7∶8,中子的質量為m,質子的質量可近似看做m,光速為c.
(1)寫出核反應方程.
(2)求氚核與α粒子的速度大小.
(3)若核反應過程中放出的核能全部轉化為α粒子和氚核的動能,求出質量虧損.
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