【題目】空間站中不能利用天平測量質(zhì)量,為此某同學(xué)為空間站設(shè)計了如圖(a)所示的實驗裝置,用來測量小球質(zhì)量。圖中彈簧固定在擋板上,光滑軌道B處裝有光電門,可以測量出小球經(jīng)過光電門的時間。該同學(xué)設(shè)計的主要實驗步驟如下:

①用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d

②將彈簧左端固定在檔板上

③小球與彈簧接觸并壓縮彈簧,記錄壓縮量x

④由靜止釋放小球,測量小球離開彈簧后經(jīng)過光電門的時間t

⑤改變彈簧的壓縮量,重復(fù)步驟③、④多次

⑥分析數(shù)據(jù),得出小球的質(zhì)量

已知彈簧彈性勢能,為勁度系數(shù),為形變量。該同學(xué)使用了一個已知勁度系數(shù)為的彈簧進行了上述實驗,請回答下列問題

(1)步驟①中游標(biāo)卡尺示數(shù)情況如圖(b)所示,小球的直徑d=____cm

(2)某一次步驟④中測得小球通過光電門的時間t5.00 ms,則此次小球離開彈簧的速度v=_____ms

(3)根據(jù)實驗步驟中測得的物理量,則可得小球的質(zhì)量m=_____。(用實驗步驟①、③、④中測得的物理量表示)

【答案】1.14 2.28

【解析】

1)游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺示數(shù)。

2)已知小球的直徑與小球經(jīng)過光電門時的時間,應(yīng)用速度公式可以求出小球的速度。

3)根據(jù)能量守恒定律求出小球的質(zhì)量。

1)小球的直徑為:11mm+4×0.1mm=11.4mm=1.14cm。
2)小球離開彈簧后做勻速直線運動,小球經(jīng)過光電門時的速度與離開彈簧時的速度相等,
小球離開彈簧時的速度: ;
3)由能量守恒定律可知:EP=kx2=mv2,解得:m=;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是冬奧會項目冰壺比賽場地示意圖,左側(cè)是投擲區(qū)域,起點靠近擋板處固定有起滑架,供擲壺的運動員蹬踏之用,右側(cè)大本營。比賽時,我國隊員在場上交流用時間代表擲冰壺的力度,例如說“10s”、“12s”“13s”等,那指的是冰壺在起點線A和前衛(wèi)線B之間運動所用的時間,冰壺與冰面的動摩擦因數(shù)μ0.015,g10ms2

(1)運動員不做擦冰等人為干預(yù)的動作,冰壺從起點線A沿直線前進不與其他冰壺碰撞,冰壺可以停在大本營的丁字線D處,請估算這種情況冰壺離開起點線A到前衛(wèi)線B之間所用的時間t(保留小數(shù)點后面一位)

(2)已知冰壺的質(zhì)量為20kg,冰壺是從投擲區(qū)的后衛(wèi)線C由靜止開始運動,到起點線A處被釋放,最終停止在大本營的丁字線處,則運動員對冰壺做了多少功?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一含有理想變壓器的電路如圖所示,變壓器原副線圈匝數(shù)比n1n2=21,圖中電阻R1、R2R3的阻值分別是4 Ω、2 Ω3 Ω,U為有效值恒定的正弦交流電源.當(dāng)開關(guān)S斷開時,理想電流表的示數(shù)為I,當(dāng)S閉合時,電流表的示數(shù)為(   )

A. I B. I

C. I D. 2I

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一列振幅為10cm的簡諧橫波,其傳播方向上有兩個質(zhì)點PQ,兩者的平衡位置相距3m。某時刻兩質(zhì)點均在平衡位置且二者之間只有一個波谷,再經(jīng)過0.3s,Q第一次到達波峰。則下列說法正確的是___________

A. 波的傳播方向一定向右

B. 波長可能為2m

C. 周期可能為0.24s

D. 波速可能為15m/s

E. 0.3s內(nèi)質(zhì)點P的位移大小為10cm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一質(zhì)量為3m的容器靜止在光滑水平面上,該容器的內(nèi)壁是半徑為R的光滑半球面,在容器內(nèi)壁的最高點由靜止釋放一質(zhì)量為m的小滑塊P,重力加速度為g。下列說法正確的是

A. P滑到最低點時的動能為mgR

B. P從開始到最低點過程中機械能減少了

C. P經(jīng)過最低點后沿內(nèi)壁繼續(xù)上滑的最大高度小于R

D. P經(jīng)過最低點后沿內(nèi)壁繼續(xù)上滑的最大高度等于R

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一帶正電小球通過絕緣細線懸掛于場強大小為E1的水平勻強電場中,靜止時細線與豎直方向的夾角θ=45°,如圖所示。以小球靜止位置為坐標(biāo)原點O,在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy,其中x軸水平,F(xiàn)剪斷細線,經(jīng)0.1s,電場突然反向,場強大小不變;再經(jīng)0.1s,電場突然變?yōu)榱硪粍驈婋妶,場強大小?/span>E2,又經(jīng)0.1s小球速度為零。已知小球質(zhì)量m=1.0×102kg,電荷量q=1.0×108Cg10m/s2,空氣阻力不計。求

(1)E1E2;

(2)細線剪斷0.3s末小球的位置坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】

1)使用多用電表測元件X的電阻,選擇“×1”歐姆檔測量,示數(shù)如圖甲(a)所示,讀數(shù)為______Ω,據(jù)此應(yīng)選擇圖甲中的________(填bc)電路進行實驗。

2)連接所選電路,閉合S;滑動變阻器的滑片P從左向右滑動,電流表的示數(shù)逐漸______(填增大減小);依次記錄電流及相應(yīng)的電壓,將元件X換成元件Y,重復(fù)實驗。

3)如圖乙(a)是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖線。

4)該小組還借助XY中的線性元件和阻值R=21Ω的定值電阻,測量待測電池的電動勢E和內(nèi)阻r,電路如圖乙(b)所示。閉合,電壓表讀數(shù)為300V;斷開,讀數(shù)為100V。利用圖乙(a)可算得E=________V,r=_______Ω。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字,視電壓表為理想電壓表)

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【題目】一個小燈泡的額定電壓為2.0V,額定電流約為0.5A,選用下列實驗器材進行實驗,并利用實驗數(shù)據(jù)描繪小燈泡的伏安特性曲線

A.電源E:電動勢為3.0V,內(nèi)阻不計

B.電壓表V1:量程為0~3V,內(nèi)阻約為1kΩ

C.電壓表V2:量程為0~15V,內(nèi)阻約為4kΩ

D.電流表A1:量程為0~3A,內(nèi)阻約為0.1Ω

E.電流表A2:量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.6Ω

F.滑動變阻器R1:最大阻值為10Ω,額定電流為1.0A

G.滑動變阻器R2:最大阻值為150Ω,額定電流為1.0A

H.開關(guān)S,導(dǎo)線若干

(1)實驗中使用的電壓表應(yīng)選用_____;電流表應(yīng)選用_____;滑動變阻器應(yīng)選用_____(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)

(2)實驗中某同學(xué)連接實驗電路如圖1所示,請不要改動已連接的導(dǎo)線,在下面的實物連接圖中把還需要連接的導(dǎo)線補上________

(3)根據(jù)實驗中測得的電壓表和電流表數(shù)據(jù),已在圖2坐標(biāo)紙上做出小燈泡的U-I圖線.請簡述該圖線不是直線的主要原因:_____

(4)若將實驗中的小燈泡接在電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1.5Ω的電源兩端,則小燈泡的實際功率約為_____W(保留兩位有效數(shù)字).

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【題目】如圖,一容器由橫截面積分別為2SS的兩個汽缸連通而成,容器平放在地面上,汽缸內(nèi)壁光滑。整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分,分別充有氫氣、空氣和氮氣。平衡時,氮氣的壓強和體積分別為p0V0,氫氣的體積為2V0,空氣的壓強為p,F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出,抽氣過程中氫氣和氮氣的溫度保持不變,活塞沒有到達兩汽缸的連接處,求:

1)抽氣前氫氣的壓強;

2)抽氣后氫氣的壓強和體積。

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