【題目】某同學用如圖所示的裝置做“探究加速度與合外力、質(zhì)量關系”實驗。實驗中打點計時器所用的交流電頻率為f=50Hz。
(1)該同學根據(jù)裝置圖安裝好裝置,做了必要的調(diào)節(jié)后進行實驗,打出一條紙帶,在紙帶上選取A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點間有4個點未標出。
如圖所示,測出相鄰兩個計數(shù)點間的距離x1、x2、x3、x4、x5、x6,則打F點時小車速度的表達式vF=______________(用測得及已知物理量的符號表示)。若求得打B、C、D、E、F點時小車的速度為下列表格中所示數(shù)據(jù),以打A點為計時起點,請在下列坐標紙上選取合適的標度,作出v-t圖象_____。根據(jù)圖象求得打下G點時小車的速度vC=_________m/s,小車的加速度a=___________m/s2。(結果均保留兩位有效數(shù)字)
(2)保持小車質(zhì)量不變,改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,測得多組合外力F及對應的小車的加速度a,作出a-F圖象如下圖,發(fā)現(xiàn)圖象不過坐標原點,經(jīng)分析,主要是某一步操作沒到位引起的,則需要重新進行的操作是_________。
A.增大小車的質(zhì)量
B.減小小車的質(zhì)量
C.適當增大長木板的傾角
D.適當減小砝碼盤內(nèi)砝碼質(zhì)量
(3)重新操作到位后,保持懸掛的砝碼盤和盤中砝碼的質(zhì)量恒定,測得小車的質(zhì)量為M,通過改變小車中砝碼的質(zhì)量m,進行多次實驗,測得多組小車加速度a和小車中砝碼質(zhì)量m的數(shù)值,通過描點可得到-m關系圖象如圖,圖中縱軸的截距為b,則小車受到的拉力F=_____________。
【答案】 如圖所示:
0.34(0.33~0.35均給分) 0.41(0.39~0.42均給分) C
【解析】
(1)根據(jù)勻變速運動的規(guī)律以及v-t圖象進行求解;
(2)應該為過原點的直線,不過原點則首先分析摩擦力的問題;
(3)根據(jù)圖像得到和的關系式進行判斷即可;
(1)打F點時小車的速度為;
根據(jù)表格數(shù)據(jù)作出的v-t圖象圖:
從圖象上得到打G點時的小車的速度為0.34m/s
小車的加速度為:;
(2)圖象不過原點是由于操作時未將摩擦力完全平衡,因此需要適當增大長木板的傾角以平衡摩擦力,故選項C正確,選項 ABD錯誤;
(3)根據(jù)題意,由牛頓第二定律得:,則,結合圖象可得:,得。
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【題目】如圖所示,一折桿固定在小車上,∠A=θ,B端固定一個質(zhì)量為m的小球,設小車向右的加速度為a,AB桿對小球的作用力大小為F,則下列說法正確的是:
A. 當a=0時,F=,方向沿AB桿
B. 當a=gtanθ時,F=,方向沿AB桿
C. 無論a取何值,F都等于m ,方向都沿AB桿
D. 無論a取何值,F都等于m ,方向與AB桿所在直線無關
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【題目】如圖所示為甲、乙兩個質(zhì)點在0~t0時間內(nèi)沿同一直線運動的位移一時間圖象,則兩個質(zhì)點在0~t0時間內(nèi)
A. 運動方向不相同
B. 位移大小不相等
C. 任一時刻的速度都不同
D. 任一時刻的加速度都不同
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【題目】圖甲為一列簡諧橫波在t=2 s時的波形圖,圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x=1.5 m處的質(zhì)點P(圖中未畫出)的振動圖象,質(zhì)點Q(圖中未畫出)是平衡位置為x=2 m的質(zhì)點,下列說法正確的是
A. 該波波速為0.5 m/s
B. 該波沿x軸正方向傳播
C. 當t=2 018 s時,Q質(zhì)點處于波峰的位置
D. 在0~2 018 s時間內(nèi),Q運動的路程為8 072 cm
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【題目】(1)如圖所示,甲圖和乙圖是《物理必修2》中“探究功與速度變化的關系”的參考案例一(由重物提供牽引力)和案例二(由橡皮筋提供牽引力),則下列關于這兩個案例說法正確的是_____(填字母);
A.甲圖裝置也可用于“探究加速度和力、質(zhì)量的關系”的實驗
B.甲圖案例可以測定做功的具體數(shù)值,此時必須平衡摩擦力
C.甲圖案例可以測定做功的具體數(shù)值,若用牽引小車的重物的重力作為小車所受外力的話,則要求重物的重力盡量大一些
D.乙圖案例只要平衡摩擦力,就可以計算出橡皮筋做功的具體數(shù)值
(2)如圖所示,是實驗室常見的器材,則上述兩個案例都需要用到的器材是_____(填器材的字母代號)
(3)由上述兩個案例做的實驗中挑選出一條紙帶如圖3所示(假設實驗中所有操作均正確),則它是_____(選填“甲圖”或“乙圖”)案例做出來的。
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【題目】如圖所示,甲圖是游樂場的“空中摩托”設備示意圖,為了縮短項目收尾時的制動時間,某興趣小組設計了乙圖所示的簡化模型。平行光滑金屬導軌AG和DE、GC和EF的間距均為L,與水平面夾角均為θ,在最低點G、E平滑連接且對稱固定于水平地面上。導軌的兩端AD、CF間均接有阻值為R的電阻。在導軌的NMGE和GEKJ兩個矩形區(qū)域內(nèi)存在著勻強磁場,磁感應強度大小均為B,方向分別垂直于兩軌道平面向上;區(qū)域邊界MN和JK的離地高度均為h,F(xiàn)將“空中摩托”簡化為電阻為r,質(zhì)量為m,長為L的導體棒QT,它垂直導軌由離地為H的高度處從靜止釋放。若導體棒QT第一次到達GE時速度大小為v,第一次到達JK時速度恰好為0.假設整個過程QT均垂直于導軌且與導軌接觸良好,不計導軌電阻,不計空氣阻力和摩擦,重力加速度為g。求:
(1)導體棒QT第一次經(jīng)過MN時它兩端的電壓大。
(2)導體棒QT從靜止釋放后到最終狀態(tài)的整個過程中它的發(fā)熱量;
(3)導體棒QT從靜止釋放后到它第一次到達JK的時間;
(4)試判斷題中的物理量R和B對制動時間是否有影響;若有影響,請分析如何調(diào)整該變量,可以縮短制動時間(即相同情況下在更短的時間內(nèi)停下來)?
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【題目】如圖所示,直角坐標系xOy平面內(nèi)有垂直于平面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為B,一個半徑為R的絕緣圓筒垂直于坐標平面放置,圓心P在x軸上,O、P間的距離為2R,y軸上各點處均可沿x軸正方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的同種帶正電粒子,粒子的發(fā)射速度大小均為v0=,不計粒子的重力和粒子間的相互作用,求:
(1)所有打到圓筒上的粒子中,在磁場中運動時間最短的粒子在磁場運動的時間及在y軸上發(fā)射的位置坐標;
(2)從y軸上什么范圍內(nèi)發(fā)射的粒子能打在圓筒上?
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【題目】在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小,某同學設計了如圖所示的實物電路.
(1)實驗時,應先將電阻箱的電阻調(diào)到______.(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)改變電阻箱的阻值R,分別測出阻值的定值電阻兩端的電壓U.下列兩組R的取值方案中,比較合理的方案是______.(選填“1”或“2”)
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點,繪出的圖象是一條直線.若直線的斜率為k,在坐標軸上的截距為b,則該電源的電動勢E=______,內(nèi)阻r=______.(用k、b和表示)
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【題目】如圖所示為糧食倉庫中常用的皮帶傳送裝置示意圖,它由兩臺皮帶傳送機組成,一臺水平傳送,A、B兩端相距L1=3 m;另一臺傾斜傳送,傳送帶與地面間的夾角θ=37°,C、D兩端相距L2=4.45 m,B、C相距很近。水平傳送帶以v0=5 m/s的速率沿順時針方向轉動,F(xiàn)將質(zhì)量為m=10 kg的一袋大米無初速度地放在A端,它隨傳送帶到達B點后,速度大小不變地傳到傾斜傳送帶的C端。米袋與兩傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,取g=10 m/s2。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)若傾斜傳送帶CD不轉動,則米袋沿傳送帶CD能上滑的最大距離是多少?
(2)若傾斜傳送帶CD以v=4 m/s的速率沿順時針方向轉動,則米袋從C端運動到D端的時間為多少?
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