【題目】如圖所示為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖,F(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺、電火花打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平,交流電源。回答下列問題。
(1)為完成此實驗,除了現(xiàn)有的器材,還需要的器材是____________;
(2)關(guān)于本實驗,在操作過程正確的情況下,下列說法中正確的是_______;
A.實驗時一定要稱出重錘的質(zhì)量
B.實驗中測得重錘重力勢能的減少量DEP略大于它動能的增加量DEk,是因為阻力做功造成的
C.如果紙帶上打下的第1、2點模糊不清,則無論用何種方法處理數(shù)據(jù),該紙帶都不能用于驗證機械能守恒定律
D.處理實驗數(shù)據(jù)時,可直接利用打下的連續(xù)實際點跡作為“計數(shù)點”
(3)若按實驗要求選出合適的紙帶進行測量,量得連續(xù)三個計數(shù)點A、B、C到第一個點O的距離如圖所示(相鄰兩點時間間隔為0.02s),當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.80 m/s2,重錘質(zhì)量為0.50 kg,那么打下點B時重錘的動能EkB=________J,從O到B 的過程中重力勢能減少量為DEP=_____J。(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
(4)在實驗中,某同學(xué)根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù),通過計算發(fā)現(xiàn),重錘在下落過程中,重錘動能的增加量略大于重錘勢能的減少量,若實驗測量與計算均無錯誤,則出現(xiàn)這一問題的原因可能是______________
A.重錘的質(zhì)量偏大
B.交流電源的電壓偏高
C.交流電源的頻率小于50 Hz
D.重錘下落時受到的阻力過大
【答案】 (1)刻度尺 (2)B D (3)1.00 1.05 (4)C
【解析】(1)紙帶各點間距離需要刻度尺測量,所以還需要的器材有刻度尺;
(2)實驗時不需要稱出重錘的質(zhì)量,故A錯誤;阻力做功使得實驗中測得重錘重力勢能的減少量△Ep略大于它動能的增加量△Ek ,故B正確;如果紙帶上打下的第1、2點模糊不清,可以選擇紙帶上其他清晰兩點來驗證機械能守恒定律,故C錯誤;處理打點的紙帶時,可以直接利用打點計時器打出的實際點跡,而不必采用“計數(shù)點”的方法,若采用計數(shù)點,是使測量長度變長,從而減小測量長度的誤差,故D正確.
(3)B點時重錘的速度等于AC兩點間的平均速度.AC間距為:
xAC=(25.7117.72)cm=7.99cm=7.99×102m
B點時重錘的速度為:
從O到B的過程中動能增量:Ek=
從O到B的過程中重力勢能減少量為:△Ep=mgh=0.500×9.8×0.2152J=1.05J
(4)根據(jù)mgh=mv2可知,測量結(jié)果與重錘質(zhì)量m無關(guān),所以A錯誤;由 可知,測量結(jié)果與電壓U無關(guān),所以B錯誤;由,其中,所以若實際交流電源的頻率小于50Hz,而將f=50Hz代入上式求出的速度要大于實際速度,從而導(dǎo)致Ek>mgh,所以C正確;根據(jù)能量守恒定律可知,若重錘下落時受到的阻力過大,則重錘動能的增加量應(yīng)小于重力勢能的減少量,所以D錯誤.故選C.
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【題目】如圖所示,在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中,可以描繪出小球平拋運動的軌跡,實驗簡要步驟如下:
A.讓小球多次從___________釋放,在一張印有小方格的紙上記下小球經(jīng)過的一系列位置,如圖中a、b、c、d所示.
B.按圖安裝好器材,注意調(diào)節(jié)斜槽__________,記下平拋初位置O點和過O點的豎直線.
C.取下白紙,以O為原點,以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡.
(1)完成上述步驟,將正確的答案填在橫線上.
(2)上述實驗步驟的合理順序是________________.
(3)已知圖中小方格的邊長L=1.25cm,則小球平拋的初速度為v0=____________(用L、g表示),其值是________m/s.(取g=10m/s2)
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【題目】如圖所示,有一可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動的水平圓盤,上面放置勁度系數(shù)為k=46N/m的彈簧,彈簧的一端固定于軸O點,另一端連接質(zhì)量為m=1kg的小物塊A,物塊與盤間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,開始時彈簧未發(fā)送形變,長度為,若最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,重力加速度,物塊A始終與圓盤一起轉(zhuǎn)動,則:
(1)圓盤的角速度多大時,物塊A將開始滑動?
(2)當(dāng)角速度緩慢地增加到4rad/s時,彈簧的伸長量是多少?(彈簧伸長在彈性限度內(nèi)且物塊未脫離圓盤)。
(3)在角速度從零緩慢地增加到4rad/s過程中,物塊與盤間摩擦力大小為f,試通過計算在坐標(biāo)系中作出圖像。
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【題目】兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環(huán),B為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時,B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流,則( )
A. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小 B. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大
C. A可能帶負電且轉(zhuǎn)速減小 D. A可能帶負電且轉(zhuǎn)速增大
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【題目】在如圖所示電路中,電源電動勢為E、內(nèi)阻為r。開關(guān)S1、S2、S3、S4均閉合,C是水平放置的平行板電容器,板間懸浮著一油滴P,下列哪些方法會使P向上運動
A. 斷開S2
B. 適當(dāng)減小兩板之間的距離
C. 斷開S4并適當(dāng)減小兩板之間的距離
D. 斷開S4并適當(dāng)減小兩板之間的正對面積
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【題目】如圖為—正在測量中的多用電表表盤。
(1)如果是用×100 檔測量電阻,則讀數(shù)為_________Ω
(2)歐姆表是由表頭、干電池和調(diào)零電阻等串聯(lián)而成,有關(guān)歐姆表的使用和連接,下面的敘述正確的是 (______)
①測電阻前要使紅、黑表筆相接,調(diào)節(jié)調(diào)零電阻,使表頭指示電流為零;
②紅表筆與表內(nèi)電池正極那邊相連,黑表筆與表內(nèi)電池負極那邊相連;
③紅表筆與表內(nèi)電池負極那邊相連,黑表筆與表內(nèi)電池正極那邊相連;
④測電阻時,表針偏轉(zhuǎn)角度越大,待測電阻阻值越大;
⑤測電阻時,表針偏轉(zhuǎn)角度越大,待測電阻阻值越小。
A.①②
B.③⑤
C.②④
D.①④
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【題目】如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間距離d=40 cm。電源電動勢E=24V,內(nèi)電阻r=1 Ω,電阻R1=6 Ω。閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從A板小孔上方10 cm處自由釋放,若小球帶電荷量q=1×10-2 C,質(zhì)量為m=2×10-2 kg,不考慮空氣阻力,g取10 m/s2。那么,
(1)滑動變阻器接入電路的阻值R2為多大時,小球恰能到達B板?
(2)若將B板向上移動,使兩板間的距離減小為原來的一半,帶電小球從仍從原處釋放,是否能到達B板?若能,求出到達B板時的速度;若不能,求出小球離B板的最小距離。
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【題目】兩塊平行金屬板帶等量異號電荷,要使兩板間的電壓加倍,而板間的電場強度減半,可采用的辦法有( 。
A. 兩板的電量加倍,而距離變?yōu)樵瓉淼?倍
B. 兩板的電量加倍,而距離變?yōu)樵瓉淼?倍
C. 兩板的電量減半,而距離變?yōu)樵瓉淼?倍
D. 兩板的電量減半,而距離變?yōu)樵瓉淼?倍
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【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一固定的半圓槽,半圓直徑AG水平,B、C、D、E、F點將半圓周六等分,F(xiàn)將5個小球1、2、3、4、5(均可視為質(zhì)點)分別從A點開始向右做平拋運動,分別落到B、C、D、E、F點上,則下列說法正確的是 ( )
A. 各球到達圓周時球3的重力功率最大
B. 球5做平拋運動的時間最長
C. 球3做平拋運動全過程速度變化最大
D. 球5到達F點時,速度的反方向延長線不可能過圓心
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