【題目】如圖 1 所示為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖.砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為 M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮。?/span>
(1)實驗中,為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長木板平行.接下來還需要進行的一項操作是_____
A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,給打點計時器通電,調(diào)節(jié) m 的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運動,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
B.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,撤去砂和砂
桶,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
C.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ゼ垘б约吧昂蜕巴,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運動.
(2)甲、乙、丙、丁四個實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象分別如下,對于這四個圖象,分析正確的是_____
A.甲未平衡摩擦
B.乙平衡摩擦過度
C.丙是小車質(zhì)量太大了
D.丁是不滿足 mM 的條件
(3)圖 3 是試驗中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G 為 7 個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出.量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm.已知打點計時器的工作頻率為 50Hz,則小車的加速度 a=_____m/s2(結(jié)果保留 2 位有效數(shù)字).
【答案】 B; D; 0.42;
【解析】(1)小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力,可以將長木板的一段墊高,撤去砂和砂桶,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動,故B正確,ACD錯誤。
(2)圖甲操作時當(dāng)F=0時,已經(jīng)有了加速度,故摩擦力平衡過量,故A錯誤;圖乙操作時F>0時,而加速度為零,故未摩擦力平衡或平衡的不足,故B錯誤;設(shè)繩子上拉力為F,對小車根據(jù)牛頓第二定律有:F=Ma,對砂桶和砂有:mg﹣F=ma,由此解得:,由此可知當(dāng)M>>m時,砂和砂桶的重力等于繩子的拉力,在a﹣F圖中,a與F成線性關(guān)系,當(dāng)不滿足mM的條件時,加速度隨力的變化偏小,故C錯誤、D正確。所以D正確,ABC錯誤。
(3)根據(jù)△x=aT2,運用逐差法得:。
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【題目】一質(zhì)量為的小球以初動能從地面豎直向上拋出,已知上升過程中受到阻力作用,圖中兩條圖線分別表示小球在上升過程中動能、重力勢能中的某一個與其上升高度之間的關(guān)系,(以地面為零勢能面,表示上升的最大高度,圖上坐標(biāo)數(shù)據(jù)中的為常數(shù)且滿足)。則由圖可知,下列結(jié)論正確的是( )
A. ①、②分別表示的是動能、重力勢能隨上升高度的圖象
B. 上升過程中阻力大小恒定且
C. 上升高度時,重力勢能和動能相等
D. 上升高度時,動能與重力勢能之差為
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【題目】下列關(guān)于電場強度的兩個表達(dá)式E=F/q和E=kQ/r2的敘述,正確的是
A. E=F/q是電場強度的定義式,F是放入電場中的電荷所受的力,q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量
B. E=F/q是電場強度的定義式,F是放入電場中電荷受的力,q是放入電場中電荷的電荷量,它只適用于勻強電場
C. E=kQ/r2是點電荷場強的計算式,Q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量,它不適用于勻強電場
D. 從點電荷場強計算式分析,庫侖定律表達(dá)式中是點電荷q1產(chǎn)生的電場在點電荷q2處的場強大小,而是點電荷q2產(chǎn)生的電場在點電荷q1處的場強大小
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【題目】細(xì)管AB內(nèi)壁光滑、厚度不計,加工成如圖所示形狀,長L=0.8m的BD段固定在豎直平面內(nèi),其B端與半徑R=0.4m的光滑圓弧軌道 平滑連接,CD段是半徑R=0.4m的1/4圓弧,AC段在水平面上,與長S=1.25m、動摩擦因數(shù)μ=0.25的水平軌道AQ平滑相連,管中有兩個可視為質(zhì)點的小球a、b,ma=3mb.開始b球靜止,a球以速度v向右運動,與b球發(fā)生彈性碰撞之后,b球能夠越過軌道最高點P,a球能滑出AQ.(重力加速度g取10m/s2, ).求:
①若v=4m/s,碰后b球的速度大。
②若v未知,碰后a球的最大速度;
③若v未知,v的取值范圍
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【題目】在做“研究平拋物體的運動”的實驗時,通過描點法畫出小球平拋運動軌跡,并求出平拋運動初速度.實驗裝置如圖甲所示.
(1)實驗時將固定有斜槽的木板放在實驗桌上,實驗前要檢查木板是否水平,請簡述你的檢查方法:__________________________.
(2)關(guān)于這個實驗,以下說法正確的是_____
A.小球釋放的初始位置越高越好
B.每次小球要從同一高度由靜止釋放
C.實驗前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直
D.小球的平拋運動要靠近但不接觸木板
(3)某同學(xué)在描繪平拋運動軌跡時,得到的部分軌跡曲線如圖乙所示.在曲線上取A、B、C三個點,測量得到A、B、C三點間豎直距離h1=10.20 cm,h2=20.20 cm,A、B、C三點間水平距離x1=x2=12.40 cm,取g=10 m/s2,則小球平拋運動的初速度大小為________ m/s.(保留三位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,摩托車做騰躍特技表演,沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺,接著以v=3m/s水平速度離開平臺,落至地面時,恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點,其連線水平.已知圓弧半徑為R=1.0m,人和車的總質(zhì)量為180kg,特技表演的全過程中,阻力忽略不計.(計算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)從平臺飛出到A點,人和車運動的水平距離S;
(2)從平臺飛出到A點時速度及圓弧對應(yīng)圓心角θ;
(3)人和車運動到達(dá)圓弧軌道A點時對軌道的壓力大。
(4)人和車運動到圓弧軌道最低點O速度v′=m/s此時對軌道的壓力大。
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【題目】如圖所示,半徑R=0.5m的光滑圓弧面CDM分別與光滑斜面體ABC和斜面MN相切于C、M點,O為圓弧圓心,D為圓弧最低點,斜面體ABC固定在地面上,頂端B安裝一定滑輪,一輕質(zhì)軟細(xì)繩跨過定滑輪(不計滑輪摩擦)分別連接小物塊P、Q(兩邊細(xì)繩分別與對應(yīng)斜面平行),并保持P、Q兩物塊靜止,若P間距為L1=0.25m,斜面MN足夠長,物塊PC質(zhì)量m1=3kg,與MN間的動摩擦因數(shù) ,(g取l0m/s2,斜面與水平面夾角如圖所示,sin37°=0.60cos37°=0.80)求:
(1)小物塊Q的質(zhì)量m2;
(2)燒斷細(xì)繩后,物塊P第一次到達(dá)D點時對軌道的壓力大;
(3)燒斷細(xì)繩后,物塊P在MN斜面上滑行的總路程.
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【題目】如圖所示,光滑、平行的金屬軌道分水平段(左端接有阻值為R的定值電阻)和半圓弧段兩部分,兩段軌道相切于N和N′點,圓弧的半徑為r,兩金屬軌道間的寬度為d,整個軌道處于磁感應(yīng)強度為B,方向豎直向上的勻強磁場中.質(zhì)量為m、長為d、電阻為R的金屬細(xì)桿置于框架上的MM′處,MN=r.在t=0時刻,給金屬細(xì)桿一個垂直金屬細(xì)桿、水平向右的初速度v0,之后金屬細(xì)桿沿軌道運動,在t=t1時刻,金屬細(xì)桿以速度v通過與圓心等高的P和P′;在t=t2時刻,金屬細(xì)桿恰好通過圓弧軌道的最高點,金屬細(xì)桿與軌道始終接觸良好,軌道的電阻和空氣阻力均不計,重力加速度為g.以下說法正確的是( )
A. t=0時刻,金屬細(xì)桿兩端的電壓為Bdv0
B. t=t1時刻,金屬細(xì)桿所受的安培力為
C. 從t=0到t=t1時刻,通過金屬細(xì)桿橫截面的電量為
D. 從t=0到t=t2時刻,定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
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【題目】如圖所示,擺球質(zhì)量為m,懸線的長為L,把懸線拉到水平位置后放手.設(shè)在擺球從A點運動到B點的過程中空氣阻力F阻的大小不變,則下列說法正確的是 ( )
A. 重力做功為mgL
B. 繩的拉力做功為0
C. 空氣阻力F阻做功為-mgL
D. 空氣阻力F阻做功為
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