【題目】如圖甲所示,氣墊導軌上質量為M的滑塊通過輕質細繩繞過滑輪與質量為m的鉤碼相連,繩子的懸掛點與拉力傳感器相連,遮光條寬度為d.氣源開通后,滑塊在繩子拉力的作用下由靜止釋放,遮光條通過光電門的時間為Δt,拉力傳感器的讀數為F.不計滑輪質量、不計滑輪軸、滑輪與輕質細繩之間的摩擦.
(1) 某同學用螺旋測微器測遮光條寬度,螺旋測微器示數如圖乙所示,d=________mm.
(2) 某學習小組的同學欲探究繩子拉力對滑塊做功與滑塊動能變化的關系,記錄滑塊釋放時遮光條與光電門的距離L及其通過光電門的時間Δt,得到一系列L和Δt的數據,通過圖象法處理數據時,為了獲得線性圖象應作________(選填“ “”或“”)圖象,該圖象的斜率k=________(用題中字母表示).
(3) 該小組同學利用所測數據計算發(fā)現:繩子拉力F做的功總小于滑塊動能的變化量.若實驗中數據的測量均是準確的,分析出現這一意外情況的可能原因是________.
A. “沒有滿足鉤碼質量m遠小于滑塊質量M”這一條件
B. 滑塊運動過程中存在阻力
C. 沒有調節(jié)氣墊導軌水平
D. 拉滑塊的細繩與氣墊導軌不平行
(4) 在排除意外情況后,用上述裝置和相應數據研究系統(tǒng)(含滑塊、鉤碼)機械能是否守恒,若運動過程中系統(tǒng)機械能守恒,則滿足下列________關系式.
A. B.
C. D.
【答案】3.122~3.115 C D
【解析】
(1)根據螺旋測微器的讀數原理可知,
(2)根據牛頓第二定律可得:F=Ma,再結合運動學規(guī)律,,聯立可得,,為了獲得線性圖像,應作圖,且斜率k表示
(3)拉力做的功比動能變化小,根據動能定理可知,肯定有另外一個力做正功,分析可知C正確。
A、實驗是通過傳感器測量力的大小,無需滿足鉤碼質量m遠小于滑塊質量M
B、實驗中使用的是氣墊導軌,可認為沒有摩擦力
D、拉滑塊的細繩與氣墊導軌不平行的話,拉力此時是變力,但是只有拉力做功,所以拉力做的功應該等于動能變化
(4)連接鉤碼的為動滑輪,結合動滑輪的規(guī)律,鉤碼下降的高度為滑塊的一半,鉤碼的速度也是滑塊的一半,所以重力勢能變化量為,動能變化量為,驗證機械能是否守恒,主要是看兩者數值是否相等,D正確
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【題目】如圖所示,為勻強電場中一個邊長為的正六邊形的六個頂點,三點電勢分別為,則下列說法正確的是
A. 勻強電場的場強大小為
B. 勻強電場的場強大小為
C. 電荷量為的正點電荷從點移到點,電場力做功為
D. 電荷量為的負點電荷從點移到點,電荷的電勢能減小
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【題目】如圖所示,粗糙斜面的傾角,邊長的正方形區(qū)域內存在著垂直于斜面向下的勻強磁場。一個匝數匝的剛性正方形線框,邊長為,通過松弛的柔軟導線(對線框的作用力近似為零)與電阻相連,。正方形磁場區(qū)域的一半恰好在正方形線框內部。已知線框質量,總電阻,與斜面間的動摩擦因數。從時起,磁場的磁感應強度按的規(guī)律變化,線框能保持一段時間靜止在斜面上。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取,,。求:
(1)線框不動時,回路中的感應電動勢;
(2)時線框所受摩擦力的大小及方向;
(3)線框保持不動的時間內,電阻上產生的熱量是多少?
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【題目】壓敏電阻的阻值隨所受壓カ的增大而減小、某實驗小組在升降機水平地面上利用壓敏電阻設計了判斷升降機運動狀態(tài)的裝置.其工作原理圖如圖甲所示,將壓電阻、定值電阻R、電流顯示器、電源E連成電路、在壓敏電阻上放置一個絕綠重物,0-t1時間內升降機停在某一校層處,t1時刻升降機開始運動,從電流顯示器中得到電路中電流i隨時間t變化情況如圖乙所示,則下列判斷不正確的是
A. t1-t2時間內絕緣重物處于超重狀態(tài)
B. t3~t4時間內絕緣重物處于失重狀態(tài)
C. 升降機開始時可能停在1樓,從t1時刻開始,經向上加速、勻速、減速,最后停在高樓
D. 升降機開始時可能停在高樓,從t1時刻開始,經向下加速、勻速、減速,最后停在1樓
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【題目】如圖所示均為可變電阻,初始狀態(tài)均為電容器源的電動勢為E,內阻對電路進行如下調整,則
A. 將與的位置對調,所帶的電量都增加
B. 將與的位置對調,所帶的電量都增加
C. 減少所帶的電量都增加
D. 減小所帶的電量都增加
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【題目】如圖所示,桌子靠墻固定放置,用一塊長L1=1.0 m的木板在墻和桌面間架設斜面,桌面距地面H=0.8 m,桌面總長L2=1.5 m,斜面與水平桌面的傾角θ可在0~60°間調節(jié)后固定,將質量m=0.2 kg的小物塊(可視為質點)從斜面頂端靜止釋放,物塊與斜面間的動摩擦因數μ1=0.05,物塊與桌面間的動摩擦因數μ2未知,忽略物塊在斜面與桌面交接處的機械能損失,不計空氣阻力.(重力加速度取g=10 m/s2;最大靜摩擦力等于滑動摩擦力;取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1) 求當θ=30°時,物塊在斜面上下滑的加速度的大;(可以用根號表示)
(2) 當θ增大到37°時,物塊恰能停在桌面邊緣,求物塊與桌面間的動摩擦因數μ2;
(3) μ2取第(2)問中的數值,當θ角為多大時物塊落地點與墻面的距離最大,最大距離xm是多少.
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【題目】如圖所示為伽利略研究自由落體運動規(guī)律時設計的斜面實驗,他讓銅球沿阻力很小的斜面從靜止?jié)L下,利用滴水計時記錄銅球運動的時間.關于伽利略的“斜面實驗”,下列說法正確的是( )
A.伽利略測定了銅球運動的位移與時間,進而得出了速度隨位移均勻增加的結論
B.銅球在斜面上運動的加速度比自由落體下落的加速度小,所用時間長得多,時間容易測量
C.若斜面長度一定,銅球從頂端滾動到底端所需時間隨傾角的增大而增大
D.若斜面傾角一定,銅球沿斜面運動的位移與所用時間成正比
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【題目】某同學設計圖示裝置“驗證動量守恒定律”,用不可伸長的輕質細繩懸掛小球A,懸點O到小球球心的長度為L,細繩偏離豎直方向的夾角可從量角器直接讀出。用固定的豎直支架支撐小球B,選擇大小相同、質量不等的A、B兩個小球,將小球B放置在支架上。調節(jié)裝置,讓細繩豎直時A、B兩個小球等高并恰好接觸,已知支架的高度為h,重力加速度為g。根據裝置圖,結合實驗原理完成下列問題:
(1)用天平測出小球A、B的質量分別為m1、m2;
(2)用水平力將小球A拉至某一位置,讀出細繩偏離豎直方向的夾角為,由靜止釋放小球A;
(3)A與B發(fā)生碰撞后,A被反彈,細繩偏離豎直方向的最大夾角為,小球B做平拋運動,在水平方向的位移為X。
(4)計算出碰撞前瞬間,A的速度大小為_________;碰撞后B的速度大小為____________;
(5)驗證A、B碰撞動量守恒的表達式為________________________________。
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【題目】如圖所示,KLMN是一個豎直的矩形導線框,全部處于磁感應強度為B的水平方向的勻強磁場中,線框面積為S,MN邊水平,線框繞某豎直固定軸以角速度ω勻速轉動。t 時刻MN邊與磁場方向的夾角為90°,下列說法正確的是( )
A. t 時刻穿過線框的磁通量最大,電流為零
B. t 時刻穿過線框的磁通量最大,電流最大
C. 線框中產生的感應電動勢的有效值為
D. 線框中產生的感應電動勢的有效值為
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