【題目】某同學設計了一個可以測量圓盤轉動角速度的實驗,裝置如圖甲所示,鐵架臺上安裝一個有一定厚度的圓盤,圓盤可以繞通過中心且垂直于盤面的水平軸轉動,圓盤上纏繞著紙帶。把打點計時器固定在鐵架臺上靠近圓盤下方的位置,使其兩限位孔位于同一豎直線上,將圓盤上紙帶的自由端穿過打點計時器的限位孔,通過鐵夾把一重物懸掛在紙帶的自由端,重物靠近打點計時器,當釋放重物使其向下加速運動時,可以帶動紙帶使圓盤繞軸轉動。實驗前先用游標卡尺測得圓盤的直徑如圖乙所示,實驗時,將打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上,接通電源,打點計時器開始打點,由靜止釋放重物使其拖著紙帶向下運動,并且?guī)訄A盤加速轉動,得到一條紙帶,取A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出,用米尺測量各計數(shù)點之間的距離如圖丙所示。已知圓盤與紙帶間沒有相對滑動,紙帶厚度不計。
(1)圓盤的直徑為_____cm。
(2)重物運動的加速度大小為_____m/s2;打下計數(shù)點D時,圓盤轉動的角速_____rad/s(結果均保留兩位有效數(shù)字)
【答案】6.000 0.80 18
【解析】
(1)[1]游標卡尺主尺部分讀數(shù)為60mm,小數(shù)部分為零,由于精確度為0.05mm,故需讀到0.001cm處,故讀數(shù)為6.000 cm;
(2)[2]由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出,所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔
T=0.1s
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:
a=≈0.80m/s2
[3]根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上D點時小車的瞬時速度大小。得:
vD==0.539m/s
圓盤的直徑是6.000cm,故半徑為3.000cm。
ω=≈18rad/s
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【題目】如圖甲所示a、b是點電荷電場中同一電場線上的兩點,一個帶電粒子在a點由靜止釋放,僅在電場力作用下從a點向b點運動粒子運動的動能與運動的位移之間的關系如圖乙所示,則下列說法正確的是
A. 帶電粒子與場源電荷帶異種電荷
B. a點電勢比b點電勢高
C. a點場強比b點場強大
D. 帶電粒子在a點的電勢能比在b點電勢能大
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【題目】長為L的輕桿,一端固定一個小球,另一端固定在光滑的水平軸上,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,關于小球在最高點的速度v,下列說法中正確的是( 。
A.當v的值為時,桿對小球的彈力等于重力
B.當v由逐漸增大時,桿對小球的拉力逐漸增大
C.當v由逐漸減小時,桿對小球的支持力逐漸減小
D.當v由零逐漸增大時,向心力也逐漸增大
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【題目】如圖所示,甲、乙兩物體質量相同,甲放在光滑的水平面上,乙放在粗糙的水平面上,現(xiàn)對甲、乙施加相同的水平恒力F,在甲、乙向右運動相同位移的過程中,恒力F對甲、乙物體做功分別為Wl、W2,恒力F對甲、乙物體做功的功率分別為P1、P2,則
A. W1>W2,P1>P2B. W1<W2,P1<P2
C. W1=W2,P1>P2D. W1=W2,P1=P2
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【題目】某同學做驗證機械能守恒定律實驗時,不慎將一條挑選出的紙帶的一部分損壞,損壞的是前端部分.剩下的一段紙帶上各相鄰點間的距離已測出標在圖中,單位是cm.打點計時器工作頻率為50 Hz,重力加速度g取9.8 m/s2,(重物質量為mkg).
(1)重物在2點時的速度v2=________,在5點時的速度v5=________,此過程中動能增加量ΔEk=________,重力勢能減少量ΔEp=________.由以上可得出實驗結論:________________________________________________________________________.
(2)根據(jù)實驗判斷下列圖象正確的是(其中ΔEk表示重物動能的變化量,Δh表示重物下落的高度)(____)
A.B.C.D.
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【題目】如圖所示,光滑的半圓形軌道OA和AB位于豎直面內(nèi),它們的半徑分別為r=0.3m和R=0.4m,兩軌道相切于最高點A,半圓形軌道AB與水平軌道BC相切于最低點B,軌道BC的長度可以調節(jié),軌道BC的右端與一傾角為45°的斜面CD相連,C點離地的高度為h=3.2m,F(xiàn)用彈簧裝置將一小滑塊(可視為質點)從半圓形軌道OA的最低點O彈出,小滑塊在運動過程中恰好不脫離圓弧軌道OAB,滑塊與BC段的動摩擦因數(shù)為μ=0.4.g取10m/s2。
(1)求小滑塊從O點彈出時的速度大;
(2)改變水平軌道BC的長度,使小滑塊能夠落在斜面CD上,求軌道BC的長度范圍。
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【題目】如圖所示為某種材質制定的特殊形狀的玻璃體的橫截面,橫截面由一個等腰三角形和一個圓形構成,等腰三角形的直角邊和圓形的半徑相同,均為R.寬度為R的平行單色光垂直于AB邊射入玻璃磚,恰好沒有光線從AC邊射出。已知光在真空中的傳播速度為c。求:
(i)光線在直角三棱鏡中的傳播時間;
(ii)若要讓所有光線都不能從玻璃磚的CD邊射出,要用不透明吸光材料擋住CD弧部分長度,求吸光材料所擋住的那部分長度l。
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【題目】2018年5月4日,長征三號乙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將“亞太6C”衛(wèi)星送入離地面高度約為36000km的地球同步軌道。取地球半徑為6400km。下列說法正確的是( 。
A.“亞太6C”衛(wèi)星可能在北京正上空
B.月球離地面的高度一定大于72000km
C.靜止在地面上隨地球自轉的汽車繞地心運行的速度大小可能為1km/s
D.不同的地球同步衛(wèi)星距地面的高度一定相同
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【題目】某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖甲所示,在氣墊導軌上安裝個光電門,滑塊上固定一遮光條
(1)用天平測得重物的質量為 ,滑塊的質量為
(2)用螺旋測微器測遮光條的寬度d測量結果如圖乙所示,則d=_______cm.
(3)按圖甲所示組裝實驗裝置,將滑塊由靜止釋放測得遮光條起始位置到光電門的距離為x,遮光條通過光電門的時間為t。若實驗結果表明,重物和滑塊運動過程中機械能守恒,則機械能守恒的表達式為 =______(用已知量相應的字母表示,g為重力加速度).
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