【題目】探究外力做功與物體動能變化關系的實驗裝置如圖甲所示,根據(jù)實驗中力傳感器讀數(shù)和電磁打點器打出紙帶的測量數(shù)據(jù)等可分別求得外力對小車做功和小車動能的變化.
(1)關于該實驗,下列說法正確的有____。
A.實驗中要始終滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量
B.調(diào)整滑輪的高度,使連接小車的細線與木板平行
C.調(diào)整墊塊的高度,改變鉤碼質(zhì)量,使小車能在木板上做勻速運動
D.若紙帶上打出的是短線,可能是打點計時器輸入電壓過高造成的
(2)除了圖中所注明的器材外,實驗中還需要交流電源、導線、刻度尺和____.
(3)某次實驗中打出了一根紙帶,其中一部分如圖所示,各個打點是連續(xù)的計時點, A、B、D、E、F各點與O點的距離如圖,若小車質(zhì)量為m、打點周期為T,且已讀出這次實驗過程中力傳感器的讀數(shù)F,則A、E兩點間外力做功W=____,小車動能變化ΔEk=;在不同次實驗中測得多組外力做功Wi和動能變化ΔEki的數(shù)據(jù),作出W—ΔEk圖象如圖丙所示,圖線斜率約等于___,由此得到結(jié)論:外力對物體所做的功等于物體動能的增量.
(4)每次實驗結(jié)果顯示,拉力F做的功W總略小于小車動能的變化ΔEk,請分析出現(xiàn)這種情況的可能原因____。(寫出1條)
【答案】BD 天平 1 平衡摩擦力時木板墊得偏高
【解析】
實驗中因為有力傳感器測量小車的拉力,則實驗時沒必要始終滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量 ,選項A錯誤;調(diào)整滑輪的高度,使連接小車的細線與木板平行,保證繩子上的拉力等于小車受到的合力,故B正確;平衡摩擦力時,調(diào)整墊塊的高度,但不應該掛鉤碼,故C錯誤;若紙帶上打出的是短線,可能是打點計時器輸入電壓過高,造成觸點不會立即離開紙帶,要經(jīng)過一定時間才能徹底離開紙帶,故D正確。
(2)實驗需要求出小車的動能,需要測出小車質(zhì)量,實驗需要天平測小車質(zhì)量。
(3)A到E過程外力做功W=F△s=F(s4-s1);
W-△Ek圖象中,圖線斜率約等于1,說明W=△Ek,即外力對物體所做的功等于物體動能的增量;
(4)若實驗結(jié)果顯示拉力F做的功W總略小于小車動能的變化△Ek,說明合力大于拉力F,故可能是平衡摩擦力時木板墊得偏高.
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【題目】測量分子大小的方法有很多,如油膜法、顯微法
(1)在“用油膜法估測分子大小”的實驗中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入標注250mL的溶液。然后用滴管吸取這種溶液向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面達到量筒中1mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴入2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜待薄膜穩(wěn)定后,放在帶有正方形坐標格的玻璃板下勾畫出油膜邊框,如圖所示。坐標格的正方形大小為2cm×2cm。由圖可以估算出油膜的面積是____________cm2,由此估算出油酸分子的直徑是______m。(保留一位有效數(shù)字)
(2)根據(jù)查找資料,得知油酸分子的直徑為4.6×10-10m,則造成實驗結(jié)果偏差的原因可能是______________
A. 痱子粉撒得過多
B. 勾畫油膜邊框時面積圈大了
C. 計算每滴油酸酒精溶液的體積時,1mL的溶液的滴數(shù)多記了幾滴
D. 在滴入量筒之前,配置的溶液在空氣中擱置了較長時間
(3)如圖是用掃描隧道顯微鏡拍下的一個“量子圍欄”的照片。這個量子圍欄是由48個鐵原子在銅的表面排列成直徑為1.43×10-8m的圓周而組成的。由此可以估算出鐵原子的直徑約為______m。(保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】圖甲是線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交變電壓圖象。將該電壓加在圖乙中理想變壓器的M、N兩端。變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:1,電阻R的阻值為2Ω,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法不正確的是
A. 電流表的示數(shù)為2A
B. 線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50πrad/s
C. 流過燈泡的電流方向每秒鐘改變50次
D. 0.01s時穿過線圈的磁通量最大
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【題目】現(xiàn)有一電池,電動勢E約為9V,內(nèi)阻r在35~55Ω范圍內(nèi),允許通過的最大電流為50mA。為測定該電池的電動勢和內(nèi)阻,某同學利用如圖(a)所示的電路進行實驗。圖中R為電阻箱,阻值范圍為0~9999Ω;R0為保護電阻。
(1)可備選用的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格,本實驗應選用( )
A.20Ω,2.5W B.50Ω,1.0W
C.150Ω,1.0W D.1500Ω,5.0W
(2)按照圖(a)所示的電路圖,接好電路,閉合電鍵后,調(diào)整電阻箱的阻值,記錄阻值R和相應的電壓表示數(shù)U,取得多組數(shù)據(jù),然后作出圖像,如圖(b)所示,由圖中所給的數(shù)據(jù)可知,電源的電動勢E= V,r= Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,水平地面上放置一斜面體A,帶正電的小物塊B置于A的絕緣斜面上。輕推一下B,B能沿斜面勻速下滑,現(xiàn)在斜面頂端正上方P點固定一帶正電的點電荷,讓B從頂端向下運動,此后( 。
A. B物塊做勻速直線運動
B. B物塊受到斜面A對它作用力不斷變小
C. B物塊動能的增加量小于電勢能的減少量
D. 斜面體A受到地面水平向左的靜摩擦力
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【題目】某小組在研究物體的運動時設計了如圖1所示的固定軌道ABC,其中AB部分為粗糙斜面,斜面傾角θ=60°,BC部分為光滑的、圓心角θ=60° 的圓軌道, AB與BC相切于B點,圓軌道的最低點C端下面裝有一壓力傳感器.該小組讓小滑塊從斜面上不同位置由靜止下滑,并記錄小滑塊起始位置離B點的高度h,小滑塊每次剛到達C點時壓力傳感器的示數(shù)F與h的關系圖象如圖2所示,已知小滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)小滑塊沿AB面下滑時的加速度大小a;
(2)小滑塊的質(zhì)量m和圓軌道的半徑R.
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【題目】在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中,
(1)用秒表測時間時為盡量減少誤差,應從擺球通過_____(選填“最高點”或“最低點”)時開始計時。
(2)某同學在正確操作和測量的情況下,測得周期為T1,得出重力加速度值比當?shù)刂亓铀俣戎敌,排除了其它因素后發(fā)現(xiàn),是所用擺球的重心不在球心所致,則可以判斷重心應該是在球心的_____(選填“上方”或“下方”)。于是他將擺線長減小△L,測得單擺振動周期為T2,由此可得到比較準確的重力加速度表達式是_____。
(3)為了更準確測量,他測出多組擺長L和振動周期T,得出如圖所示圖象,則圖象的縱軸表示_____;由圖象求出的重力加速度g=_____m/s2.(小數(shù)點后保留兩位)
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【題目】如下圖所示,MN、PQ為足夠長的光滑平行導軌,間距L=0.5 m.導軌平面與水平面間的夾角θ=30°.NQ⊥MN,NQ間連接有一個的電阻;有一勻強磁場垂直于導軌平面,磁感應強度為B0=1T;將一根質(zhì)量為m=0.02 kg的金屬棒ab緊靠NQ 放置在導軌上,且與導軌接觸良好,金屬棒的電阻,其余部分電阻不計;現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行;當金屬棒滑行至cd處時速度大小開始保持不變,cd距離NQ為.求:
(1) 求金屬棒達到穩(wěn)定時的速度是多大;
(2) 金屬棒從靜止開始到穩(wěn)定速度的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少;
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【題目】某同學用圖甲所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律.
(1)通過實驗得到如圖乙所示的a-F圖象,由圖可以看出:在平衡摩擦力時,木板與水平桌面間的夾角__________(填“偏大”、“偏小”).
(2)該同學在重新平衡摩擦力后進行實驗,小車在運動過程中所受的實際拉力__________(填“大于”、“小于”或“等于”)砝碼和盤的總重力,為了便于探究、減小誤差,應使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足__________的條件.
(3)經(jīng)過實驗,該同學得到如圖丙所示的紙帶.已知打點計時器電源頻率為50Hz,A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點.x=xDG-xAD=__________cm.由此可算出小車的加速度a=__________m/s2(該空結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
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