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(6分)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用如圖甲所示的裝置來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系和有關(guān)功和能的問題。(1)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,在 條件下,可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力,在控制 不變的情況下,可以探究加速度與合力的關(guān)系。
(2)在此實(shí)驗(yàn)中,此同學(xué)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再放開紙帶,如圖乙是在情況下打出的一條紙帶,O為起點(diǎn),A、B、C為過程中的三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出,有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示,其中,則小車的加速度為a=____m/s2,打B點(diǎn)時(shí)小車的速度為VB= m/s。(保留2位有效數(shù)字)
(3)用如圖所示的裝置,要探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)滿足一個(gè)怎樣的關(guān)系式________,從而得到動(dòng)能定理。(用符號(hào)表示,不要求計(jì)算結(jié)果) ’
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(7分)有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V,2W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法測(cè)量這個(gè)小燈泡的伏安特性曲線。器材如下圖。
電壓表V (0—5V,內(nèi)阻約10kΩ)
電流表A(0—0.6A,內(nèi)阻約0.4Ω)
滑動(dòng)變阻器R (0—10Ω,2A)
學(xué)生電源(直流6V)、開關(guān)及導(dǎo)線
(1)為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小,要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù);請(qǐng)?jiān)谙旅娴姆娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖
(2)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫出了該燈泡的伏安特性曲線,如上圖所示,若用電動(dòng)勢(shì)為4.0V、內(nèi)阻為8Ω的電源直接給該小燈泡供電,則該小燈泡的實(shí)際功率是____W。(保留2位有效數(shù)字)
(3)P為上圖中圖線上的一點(diǎn),PN為圖線上P點(diǎn)的切線、PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線,下列說法中正確的是
A.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大
B.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻減小
C.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻約為5.33Ω
D.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻約為24.0Ω
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(12分)某大型游樂場(chǎng)內(nèi),有一種能使人體產(chǎn)生超重、失重感覺的大型娛樂設(shè)施,該設(shè)施用電梯將乘坐有十多人的座艙懸停在幾十米的高空處,然后讓座艙從高空自由下落(此時(shí)座艙受到的阻力極小,可忽略),當(dāng)落至一定位置時(shí),良好的制動(dòng)系統(tǒng)開始工作,使座艙落至地面時(shí)剛好停止.假設(shè)座艙開始下落時(shí)的高度為75m,當(dāng)下落至離地面30m時(shí),開始對(duì)座艙進(jìn)行制動(dòng),并認(rèn)為座艙的制動(dòng)是勻減速運(yùn)動(dòng).(取g=l0m/s2)
(1)從開始下落至落到地面所用的時(shí)間;
(2)當(dāng)座艙下落到距地面l0m位置時(shí),人對(duì)座艙的壓力與人所受到的重力之比是多少。
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(12分)如圖(甲)所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.5m、質(zhì)量m=0.50kg的正方形絕緣金屬線框,平放在光滑的水平桌面上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上,金屬線框的一邊ab與磁場(chǎng)的邊界MN重合.在力F作用下金屬線框由靜止開始向左運(yùn)動(dòng),在5.0s內(nèi)從磁場(chǎng)中拉出.測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如圖(乙)所示.已知金屆線框的總電阻為震=4.0Ω.
(1)試判斷金屬線框從磁場(chǎng)中拉出的過程中,線框中的感應(yīng)電流方向;
(2)t=2.0s時(shí),金屬線框的速度和金屬線框受的拉力F;
(3)已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J,那么,金屬框從磁場(chǎng)拉出過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少。
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(15分)動(dòng)車組是城際間實(shí)現(xiàn)小編組、大密度的高效運(yùn)輸工具,以其編組靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適等特點(diǎn)而備受世界各國鐵路運(yùn)輸和城市軌道交通運(yùn)輸?shù)那嗖A.動(dòng)車組就是幾節(jié)自帶動(dòng)力的車廂加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車廂編成一組,就是動(dòng)車組,假設(shè)有一動(dòng)車組由8節(jié)車廂連接而成,每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為7.5×104kg.其中第一節(jié)、第二節(jié)帶動(dòng)力,它們的額定功率分別為3.6×l07W和2.4X107W,車在行駛過程中阻力恒為重力的0.1倍
(1)求該動(dòng)車組只開動(dòng)第一節(jié)的動(dòng)力的情況下能達(dá)到的最大速度;
(2)若列車從A地沿直線開往B地,先以恒定的加速度a=lm/s2(同時(shí)開動(dòng)第一、第二節(jié)的動(dòng)力)從靜止開始啟動(dòng),求列車勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
(3)(此問省示范高中學(xué)生必做,其他學(xué)校學(xué)生不做)若在(2)中列車達(dá)到最大速度后勻速行駛,勻速運(yùn)動(dòng)后某一時(shí)刻除去動(dòng)力,列車在阻力作用下勻減速至B地恰好速度為0.已知AB間距為1.625x104m,求列車從A地到B地的總時(shí)間。
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(16分)如圖所示的空間分布I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)區(qū)域,各邊界面相互平行,I區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度,方向垂直邊界面向右.Ⅱ、Ⅳ區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為,Ⅲ區(qū)域內(nèi)無電磁場(chǎng)。四個(gè)區(qū)域?qū)挾确謩e為.一質(zhì)量、電荷量的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放,粒子的重力忽略不計(jì).
求:
(1)粒子離開I區(qū)域時(shí)的速度大小v;
(2)粒子在Ⅲ區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;
(3)(此問省示范高中學(xué)生必做,其他學(xué)校學(xué)生不做)粒子離開區(qū)域Ⅳ時(shí)速度與磁場(chǎng)邊界面的夾角α.
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當(dāng)某物體動(dòng)能不變時(shí) ,下列說法正確的是 ( )
A.速度一定不變 B.機(jī)械能可能改變
C.加速度可能不為零且不變 D.物體所受的每一個(gè)力做功都是零
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一帶電粒子射入一固定的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,沿如圖所示的虛線由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)。a、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離分別為ra和rb且ra>rb。若不計(jì)重力,則 ( )
A.帶電粒子一定帶正電
B.庫侖力先做正功后做負(fù)功
C.帶電粒子在b點(diǎn)的動(dòng)能大于在a點(diǎn)的動(dòng)能
D.帶電粒子在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在a點(diǎn)的電勢(shì)能
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把一個(gè)帶電小球A固定在光滑的水平絕緣桌面上,在桌面的另一處放置帶電小球B。現(xiàn)給B一個(gè)沿垂直AB方向的速度v0,在水平絕緣桌面上,下列說法中正確的是( )
A. 若A、B為異性電荷,B球一定做圓周運(yùn)動(dòng)
B. 若A、B為異性電荷,B球可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C. 若A、B為同性電荷,B球一定做遠(yuǎn)離A的變加速曲線運(yùn)動(dòng)
D. 若A、B為同性電荷,B球的動(dòng)能一定會(huì)減小
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如圖所示,點(diǎn)電荷+4Q與+Q分別固定在A、B兩點(diǎn), C、D兩點(diǎn)將AB連線三等分,現(xiàn)使一個(gè)帶負(fù)電的粒子從C點(diǎn)開始以某一初速度向右運(yùn)動(dòng),不計(jì)粒子的重力,則該粒子在CD之間運(yùn)動(dòng)的速度大小與時(shí)間的關(guān)系圖像可能是( )
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