【題目】如圖所示是某同學探究加速度與力的關系的實驗裝置。他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固定一遮光條,遮光條的寬度為d,滑塊與遮光條的總質量為M,滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼,鉤碼的質量為m,每次滑塊都從A處由靜止釋放。
(1)實驗時,接通氣源,將滑塊從A位置由靜止釋放,由數字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,已知A位置到光電門的距離為L,用d、t、L表示滑塊運動的加速度a=________。
(2)下列不必要的一項實驗要求是________。
A.應使滑塊與遮光條的總質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量
B.應使A位置與光電門間的距離適當大些
C.應將氣墊導軌調節(jié)水平
D.應使細線與氣墊導軌平行
(3)改變鉤碼的質量,記錄對應的力傳感器的示數F和遮光條通過光電門的時間t,通過描點作出線性圖象,研究滑塊的加速度與力的關系,處理數據時應作出____(填“t2-F”“”或“”)圖象,則圖線的斜率為________(用d、L、M表示)。
(4)有一位同學想測得在斷開氣源的情況下,滑塊與導軌之間的動摩擦因數,他調整氣墊導軌水平,斷開氣源時,測得滑塊在軌道上運動的加速度為a1,此時鉤碼的質量為m0,不改變鉤碼的質量,接通氣源,測得滑塊在軌道上運動的加速度為a2,用a1、a2、m0、M表示滑塊與導軌間的動摩擦因數μ=________。
【答案】 A
【解析】
(1)[1]由題意可知,滑塊做勻加速直線運動,根據速度位移公式有:
v2=2aL
又
解得:。
(2)[2]A.細線的拉力是直接通過傳感器測量的,與小車質量和鉤碼質量大小無關,A不必要,符合題意;
B.應使A位置與光電門間的距離適當大些,有利于減小誤差,B必要,不符合題意;
C.應將氣墊導軌調節(jié)水平,細線的拉力才等于滑塊所受合力,C必要,不符合題意;
D.要保持細繩與木板平面平行,拉力才等于合力,D必要,不符合題意。
故選A。
(3)[3][4]根據牛頓第二定律得:
結合
解得:
所以處理數據時應作圖象,圖線的橫軸為F,縱軸為,斜率為。
(4)[5]由牛頓第二定律可得:
斷開氣源:
m0g-μMg=(m0+M)a1
打開氣源:
m0g=(M+m0)a2
兩式聯立解得:
μ=。
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【題目】如圖所示,帶正電荷的球C靠近不帶電的枕形金屬導體AB的A端,以下說法正確的是( )
A.若先移走球C,再將A、B兩部分從中間分開,則A端帶負電,B端帶正電
B.保持球C的位置不動,用手去接觸B端,則A端帶負電,B端帶正電
C.保持球C的位置不動,用手去接觸A端,則A端帶負電,B端不帶電
D.若先移走球C,在移走球C的過程中,枕形金屬導體中的正、負電荷同時分別向A端和B端移動
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【題目】某同學用伏安法測某定值電阻的阻值,所用電壓表內阻約1000Ω,所用電流表內阻約20Ω,電流表的量程為3mA,由于被測電阻的阻值大小未知他先后采用了如圖甲和乙所示的電路分別進行測量,每次實驗通過調節(jié)滑動變阻器,記錄測得的多組電壓表和電流表的讀數,作出U-I圖象,如圖丙和丁。
(1)根據電路圖甲測得的數據作出的U-Ⅰ圖象應是________(填“丙”或“丁”)圖。
(2)由測量結果判定電路圖________(填“甲”或“乙”)圖測量結果較為準確,根據該電路得到電阻的測量值Rx=________Ω(保留兩位有效數字)Rx的測量值________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。
(3)該同學為了減小系統誤差,設計了如圖戊所示的電路測上述電流表(圖中A)的內阻,實驗室提供的器材有:
A.電流表量程0~6mA
B.電流表量程0~4mA
C.滑動變阻器0~10Ω
D.滑動變阻器0~1000Ω
E.定值電阻阻值R=20Ω
F.電源、開關、導線若干
電流表A1應選________(選填“A”或“B");滑動變阻器應選________(選填“C”或“D”)。
若某次測量得到電流表A的示數為2.0mA,電流表A1的示數為3.9mA,則此次測量得到電流表的內阻為________Ω(兩位有效數字)。
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【題目】為了將一電流表改裝成歐姆表,某同學設計了如圖所示的原理圖。實驗中用到的器材如下:
A.電池:電動勢E=3.0V,內阻r=1.2Ω
B.電流表一個:量程為3mA,內阻200Ω
C.電阻箱R:阻值范圍0~999.9Ω
(1)操作時,先歐姆調零將電阻箱的阻值R調至最大,并將紅、黑兩表筆短接,調節(jié)電阻箱R的阻值,使電流表指針滿偏,則電阻箱阻值R=________Ω。
(2)若將電流表示數范圍限制在1.0mA到2.0mA之間,則該歐姆表可測量的電阻范圍為________Ω。
(3)如果將定值電阻R0=50Ω的電阻與電路圖中的電流表串聯,重新調零,該歐姆表的中值電阻為________Ω。
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【題目】某同學將一直流電源內部的發(fā)熱功率Pr及電源的輸出功率PR隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標系中,如圖中的a、b曲線所示,兩條圖線分別交匯于(0,0)和 (1 A,2 W)兩點。由圖象可知
A.反映電源輸出功率PR隨電流I變化的圖線是b
B.電源的內阻r為4 Ω
C.當通過電源的電流為0.25 A時,外電路的電阻為14 Ω
D.若外電阻為1 Ω時,電源的輸出功率為P,則外電阻為2 Ω時,電源的輸出功率也為P
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【題目】對下列物理公式的理解,其中正確的是 ( )
A. 由可知,某點的電勢φ是由放入該點的點電荷所具有的電勢能EP和該電荷電量q所決定的
B. 由可知,導體的電阻R由它兩端的電壓U和它當中通過的電流I決定
C. 由可知,點電荷Q在距其r處產生的電場強度E由場源電荷Q和距場源電荷的距離r決定
D. 由可知,電容器的電容C由電容器所帶電荷量Q和兩極板間的電勢差U決定
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【題目】用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。
主要實驗步驟如下:
a.安裝好實驗器材。接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿長木板運動,重復幾次。
b.選出一條點跡清晰的紙帶,找一個合適的點當作計時起點O(t=0),然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數點,如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。
c.通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度,分別記作v1、v2、v3、v4、v5……
d.以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系,在坐標紙上描點,如圖3所示。
結合上述實驗步驟,請你完成下列任務:
(1)在下列儀器和器材中,還需要使用的有____________和___________(填選項前的字母)。
A.電壓合適的50 Hz交流電源
B.電壓可調的直流電源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平(含砝碼)
(2)在圖3中已標出計數點A、B、D、E對應的坐標點,請在該圖中標出計數點C對應的坐標點,并畫出v-t圖像_____________。
(3)觀察v-t圖像,可以判斷小車做勻變速直線運動,其依據是___________。v-t圖像斜率的物理意義是______________________。
(4)描繪v-t圖像前,還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度表示各計數點的瞬時速度,從理論上講,對△t的要求是______(選填“越小越好”或“與大小無關”);從實驗的角度看,選取的△x大小與速度測量的誤差______(選填“有關”或“無關”)。
(5)早在16世紀末,伽利略就猜想落體運動的速度應該是均勻變化的。當時只能靠滴水計時,為此他設計了如圖4所示的“斜面實驗”,反復做了上百次,驗證了他的猜想。請你結合勻變速直線運動的知識,分析說明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的_____________________。
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【題目】在進行“探究共點力合成的規(guī)律”的實驗中,用如圖(a)所示的兩個力拉彈簧使之伸長至某一位置,并適當調整力的方向,使兩力之間的夾角為90°。(圖中鉤碼規(guī)格相同)
(1)換用一根線牽引彈簧(圖(b),使彈簧的伸長量與兩個力作用時相同,此時需要掛___________個與圖甲中相同規(guī)格的鉤碼。
(2)你對合力與分力遵循什么樣的規(guī)律作出的猜想是___________。
(3)本實驗采用的科學方法是___________。
A.理想實驗 B.等效替代 C.控制變量 D.物理模型
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【題目】如圖所示,矩形線圈abcd的匝數為N =100匝,線圈ab的邊長為bc的邊長為,在磁感應強度為B=0.4T的勻強磁場中,繞垂直于磁感線且通過線圈中線的軸勻速轉動,轉動的角速度,若線圈自身電阻為r=1Ω,負載電阻R=9Ω。試求:
(1)感應電動勢的最大值;
(2)設時間t =0時線圈平面與磁感線垂直,寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式;
(3)1分鐘時間內電阻R上產生的焦耳熱Q的大小;
(4)線圈從圖示位置轉過的過程中,通過R的電荷量。
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