【題目】下圖是“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置示意圖,以下列出了一些實驗步驟:
A.用天平測出重物和夾子的質量 |
B.把打點計時器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺上,使兩個限位孔在同一豎直面內 |
C.把打點計時器接在交流電源上,電源開關處于斷開狀態(tài) |
D.將紙帶穿過打點計時器的限位孔,上端用手提著,下端夾上系住重物的夾子,讓重物靠近打點計時器,處于靜止狀態(tài) |
E.接通電源,待計時器打點穩(wěn)定后釋放紙帶,之后再斷開電源
F.用秒表測出重物下落的時間
G.更換紙帶,重新進行兩次實驗
(1)對于本實驗,以上不必要的兩個步驟是_____ 和________
(2)取打下第1個點O時重錘的重力勢能為零,計算出該重錘下落不同高度h時所對應的動能Ek和重力勢能Ep.建立坐標系,橫軸表示h,縱軸表示Ek和Ep,根據測量及計算得出的數據在下圖中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ.已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值k1=2.94J/m,圖線Ⅱ的斜率k2=2.80J/m.重錘和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為_________(用k1和k2表示,不必算出具體數值).
【答案】(1)A、F(2).
【解析】試題分析:(1)實驗中驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等,兩邊都有質量,可以約去,所以不需要測出重物和夾子的質量,故A不需要.物體下落的時間可以通過打點計時器直接得出,不需要秒表測重物下落的時間,故F不需要.故選:A和F.
(2)取打下O點時重物的重力勢能為零,因為初位置的動能為零,則機械能為零,每個位置對應的重力勢能和動能互為相反數,即重力勢能的絕對值與動能相等,而圖線的斜率不同,原因是重物和紙帶下落過程中需要克服阻力做功.根據動能定理得:mgh-fh=mv2,則,圖線斜率k1=mg,圖線斜率k2=mg-f,知k1-f=k2,則阻力f=k1-k2.所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為.
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【題目】2017年,人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波(引力波的周期與其相互環(huán)繞的周期一致)。根據科學家們復原的過程,在兩顆中子星合并前約100 s時,它們相距約400 km,繞二者連線上的某點每秒轉動12圈,將兩顆中子星都看作是質量均勻分布的球體,由這些數據、萬有引力常量并利用牛頓力學知識,可以估算出這一時刻兩顆中子星( )
A. 質量之和 B. 速率之比 C. 速率之和 D. 所輻射出的引力波頻率
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【題目】圖a為自動感應門,門框上沿中央安裝有傳感器,當人或物體與傳感器的水平距離小于或等于某個設定值(可稱為水平感應距離)時,中間兩扇門分別向左右平移,當人或物體與傳
感器的距離大于設定值時,門將自動關閉。圖b為感應門的俯視圖,A為傳感器位置,虛線圓是傳感器的感應范圍,已知每扇門的寬度為d,最大移動速度為,若門開啟時先勻加速運動而后立即以大小相等的加速度勻減速運動,每扇門完全開啟時的速度剛好為零,移動的最大距離為d,不計門及門框的厚度。
(1)求門開啟時做加速和減速運動的加速度大小;
(2)若人以的速度沿圖中虛線S走向感應門,要求人到達門框時左右門同時各自移動的距離,那么設定的傳感器水平感應距離應為多少?
(3)若以(2)的感應距離設計感應門,欲搬運寬為的物體(厚度不計),并使物體中間沿虛線s垂直地勻速通過該門(如圖c),物體的移動速度不能超過多少?
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【題目】如圖所示,空間存在兩對平行板,平行板間存在垂直紙面向內的勻強磁場,板間距d=5cm,MN、PQ為磁場的邊界,MN、PQ之間存在水平向右的勻強電場,OO,為該區(qū)域的對稱軸,MN與PQ之間的距離L=2cm.兩個質量均為m、電荷量分別為+q和q的粒子以相同速度大小v0=2×105m/s垂直電場線進入電場,而后以v=m/s大小的速度進入磁場,粒子重力不計。
(1)若兩個粒子都從O點沿OO′直線入射,試判斷兩粒子的軌跡是否關于OO,直線對稱?
(2)若+q粒子從O點沿OO,直線入射,q粒子由O,沿O,o直線入射(未畫出),且已知兩粒子在磁場中運動的周期為s,試判斷兩粒子是否會打到板上,若打到板上,求出打在板上的位置;若不能打在板上,則求出兩粒子分別從O、O,進入到第一次離開磁場各自所用的時間。
(3)若+q粒子仍從O沿OO′直線入射,q粒子從O,沿O,o直線入射,且已知兩粒子的比荷q/m=5×107C/kg,若要使粒子進出磁場一次后,從MP或NQ之間離開電場,求磁感應強度B的取值范圍。
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【題目】物體沿弧形軌道滑下后進入足夠長的水平傳送帶,傳送帶以圖示方向勻速運轉,則傳送帶對物體的做功情況可能是( )
A. 始終不做功
B. 先做正功后不做功
C. 先做負功后做正功
D. 始終做負功
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【題目】如圖為遠距離輸電的電路原理圖,變壓器均為理想變壓器并標示了電壓、電流和匝數,其中輸電線總電阻為R,則
A.
B.
C. 用戶得到的電功率與發(fā)電機輸出的電功率相等
D. 用戶得到的交變電流的頻率與發(fā)電機輸出交變電流的頻率相等
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【題目】如圖所示是探究電磁感應現象的裝置。
(1)閉合開關。讓導體AB沿水平方向左右運動。觀察到靈敏電流計的指針偏轉;若讓導體AB由圖示位置沿豎直方向上下運動,則靈敏電流計的指針________(選填“偏轉”或“不偏轉”)。
(2)利用此裝置。探究感應電流方向與磁場方向和切割磁感線方向之間的關系,觀察到的實驗現象記錄如下:
在上述四次實驗中。比較________兩次實驗,可知感應電流方向與磁場方向有關;比較________兩次實驗,可知同時改變磁場方向和切割磁感線方向則感應電流方向不變。
(3)在探究中還發(fā)觀,導體AB水平同左(或向右)緩慢運動時,靈敏電流汁的指針偏轉角度較;導體AB水平向左(或向右)快速運動時,靈敏電流計的指針偏轉角度較大,說明感應電流的大小與________有關。
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【題目】如圖所示,質量為M的滑槽內有半徑為R的半圓軌道,將滑槽放在水平面上,左端緊靠墻壁。一質量為m的物體從半圓軌道的頂端a點無初速度釋放,b點為半圓軌道的最低點,c點為半圓軌道另一側與a等高的點。不計一切摩擦,下列說法正確的是
A. m從a點運動到b點過程中,m與M組成的系統(tǒng)機械能守恒、水平方向動量守恒
B. m從a點釋放后運動的全過程中,m的機械能守恒
C. m釋放后能夠到達c點
D. 當m首次從右向左到達最低點b時,M的速度達到最大
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【題目】某學校課外興趣小組在做一做“看看你反應的快慢”活動中,如圖所示,甲同學用手指拿著一把長L=50cm的直尺,乙同學把手放在零刻度線(零刻度線在直尺下邊緣)位置做抓尺的準備,當甲同學松開直尺,乙同學見到直尺下落時,立即用手抓住直尺,記錄抓住處的數據,重復以上步驟多次,F測得三次數據如下表,(g=l0m/s2),求:
(1)乙同學笫一次測量的反應時間t;
(2)乙同學第二次抓住刻度尺前瞬間,刻度尺的瞬時速度大小v;
(3)若丙同學將手指(可視為質點)放在直尺下邊緣下方0.4m處,讓直尺從靜止釋放,則直尺通過手指所用時間是多少? ()
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