【題目】測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)。

測定木塊與水平長木板之間的動摩擦因數(shù),通常需要測力計。如果沒有測力計,能否測出它們之間的動摩擦因數(shù)呢?某實驗小組根據(jù)轉換測量的方法,測出了木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)。測量的步驟和方法如圖所示:

①如圖a,測出輕彈簧的自然長度l0

②如圖b,將木塊懸掛在彈簧的下端,靜止時測出彈簧的長度l1

③如圖c,將長木板固定在水平面上,用彈簧拉動木塊在長木板上勻速運動,測出彈簧長度l2

(1)根據(jù)測出的物理量,請你寫出動摩擦因數(shù)的表達式__________

寫出推導過程:

(2)在實驗中同學們發(fā)現(xiàn):如果按圖d的方法,將彈簧一端連接木塊,一端固定在豎直墻壁上,拉動長木板水平運動,測出彈簧長度l3,同樣可以求得動摩擦因數(shù) 。

比較圖c和圖d的兩種方法,你認為圖________方法更好,原因是____________。

【答案】 設物體的質量為,據(jù)圖中的平衡條件可知,,

由于彈簧的彈力和滑動摩擦力是一對平衡力,所以有:

,聯(lián)立以上解得: d 原因是: 要點①:用圖c的方法很難保持木塊在長木板上勻速運動,不好確定彈簧的長度。按圖d的方法拉動長木板時,彈簧長度相對穩(wěn)定,容易測量。

要點②:按圖d比按圖c的方法實驗誤差較小。

【解析】(1)設物體的質量為,據(jù)圖中的平衡條件可知,,
由于彈簧的彈力和滑動摩擦力是一對平衡力,所以有:
,聯(lián)立以上解得:
(2)比較兩種實驗方案的操作過程可以看出,圖C中的物體在彈簧測力計作用下很難控制它一直做勻速直線運動,彈簧秤的示數(shù)不穩(wěn)定,而圖d中拉動的是木板,木板運動的速度不影響摩擦力的大小,穩(wěn)定時彈簧測力計與木塊相對于地靜止,此時讀數(shù)更準確.所以,更合理的方案是圖d.

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【題目】一細桿與水桶相連,水桶中裝有水,水桶與細桿一起在豎直平面內做圓周運動,如圖所示,水的質量m=0.5kg,水的重心到轉軸的距離l=50cm。(取g=10m/s2,不計空氣阻力)

⑴若在最高點水不流出來,求桶的最小速率;

⑵若在最高點水桶的速率v=3m/s,求水對桶底的壓力。

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【題目】在用落體法“驗證機械能守恒定律”實驗時,某同學按照正確的步驟操作,并選得一條如圖所示的紙帶.其中O是起始點,AB、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點,該同學用毫米刻度尺測量OA、BC各點的距離,并記錄在圖中(單位cm),重錘質量為0.5kg,重力加速度g = 9.80m/s2.

(1)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù),可知重物由O點運動到B點,重力勢能減少量△Ep=_____J,動能的增加量△Ek=_____J。(計算結果保留3位有效數(shù)字)

(2)重力勢能的減少量△Ep往往大于動能的增加量△Ek,這是因為________________.

(3)他進一步分析,發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大誤差,為此設計出用如圖所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律.通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落,下落過程中經過光電門B時,通過與之相連的毫秒計時器(圖中未畫出)記錄擋光時間t,用毫米刻度尺測出AB之間的距離h,用精密儀器測得小鐵球的直徑d,重力加速度為g。實驗前應調整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束。題中所給的d、th、g應滿足關系式___________________,方可驗證機械能守恒定律。

(4)比較兩個方案,改進后的方案相比原方案的優(yōu)點是:____________________________。

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【題目】一個1000匝的線圈,在0.4s內穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb. :

求:(1)線圈中產生的感應電動勢的數(shù)值。

(2)如果由該線圈和電阻組成一個閉合回路,回路中的總電阻是1000Ω,那么電路中的電流有多大?

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【題目】一物體的質量為m,在水平恒力F的作用下發(fā)生了一段位移S,始末狀態(tài)的速度分別是,如圖所示。

(1)該過程中恒力對物體所做的功______________;

(2)物體始末狀態(tài)的動能______________;

(3)恒力對物體所做的功與物體動能的變化的關系式是______________________________。

(以上填空內容均要求用已知物理量的字母表示)。

(4)請根據(jù)牛頓第二定律和運動學規(guī)律,寫出上述關系式的推導過程__________。

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【題目】如圖為某一物理量,隨另一物理量x變化的函數(shù)圖象,關于該圖象與坐標軸所圍面積(圖中陰影部分)的物理意義,下列說法正確的是

A. 若圖象表示加速度隨時間的變化,則面積等于質點在相應時間內的位移

B. 若圖象表示力隨位置的變化.則面積等于該力在相應位移內所做的功

C. 若圖象表示電容器充電電流隨時間的變化,則面積等于相應時間內電容器儲存的電能

D. 若圖象表示電勢隨位置的變化,則面積等于電場在x0位置處的電場強度

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【題目】關于萬有引力定律的數(shù)學表達式,下列說法中正確的是( 。

A. 公式中G為引力常量,是人為規(guī)定的

B. r趨近零時,萬有引力趨于無窮大

C. mlm2的萬有引力與m2ml的萬有引力總是大小相等,與ml、m2的大小無關

D. mlm2的萬有引力與m2ml的萬有引力總是大小相等,方向相反,是一對平衡力

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【題目】在探究小燈泡的伏安特性時,所用小燈泡上標有“2.5v,0.6W”字樣,實驗室提供的器材有:

A.電流表A1(內阻約為5Ω、量程為0~25 mA)

B.電流表A2(內阻約為lΩ,量程為0—300 mA)

C.電壓表Vl(內阻約為5 kΩ、量程為0—3 V)

D.電壓表V2(內阻約為15 kΩ、量程為0~15 V)

E.滑動變阻器R1(最大阻值為0—l0Ω、額定電流為0.6 A)

F.滑動變阻器R2(最大阻值為0—1000Ω、額定電流為0.2A)

G.穩(wěn)壓電源F(電動勢為9.0V、內阻可忽略)

H.開關一個、定值電阻若干、導線若干

由以上信息回答下列問題:

(1)實驗前設計的電路圖如圖1所示。為了減小實驗誤差,該實驗所用的電流表、電壓表、滑動變阻器應分別為_______(選填器材前的字母)。為保護滑動變阻器和燈泡,應在電路中串聯(lián)的定值電阻R0合適的電阻值應為_________(選填“1Ω”、“10Ω”、"30Ω”、"100Ω”)。

(2)請確定測量電路中電壓表右側導線的正確位置后,在圖2中用筆畫線代替導線,將實物完整連接起來。

(3)連接好電路后,通過改變滑動變阻器的滑片位置,并通過計算機描繪了該小燈泡的伏安特性曲線如圖3所示。若將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后直接接在電動勢E=3V、內電阻r=5Ω的電源上,每個小燈泡所消耗的實際功率為___________W。(結果保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,水平面上OA部分粗糙,其他部分光滑。輕彈簧一端固定,另一端與質量為M的小滑塊連接,開始時滑塊靜止在O點,彈簧處于原長。一質量為m的子彈以大小為v的速度水平向右射入滑塊,并留在滑塊中,子彈打擊滑塊的時間極短,可忽略不計。之后,滑塊向右運動并通過A點,返回后恰好停在出發(fā)點O處。求:

(1)子彈打擊滑塊結束后的瞬間,滑塊和子彈的共同速度大;

(2)滑塊滑行過程中彈簧彈性勢能的最大值。

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