【題目】利用單擺驗證小球平拋運動規(guī)律,設(shè)計方案如圖(a)所示,在懸點O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長為L,懸點到木板的距離OO'=h(h>L)。
(1)電熱絲P必須放在懸點正下方的理由是:____________。
(2)將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點,O'C=s,則小球做平拋運動的初速度為v0=________。
(3)在其他條件不變的情況下,若改變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角θ,小球落點與點的水平距離s將隨之改變,經(jīng)多次實驗,以s2為縱坐標(biāo),cosθ為橫坐標(biāo),得到如圖(b)所示圖像。則當(dāng)θ=60°時,s為________m;若懸線長L=1.0 m,懸點到木板間的距離為________m。
【答案】 (1)保證小球沿水平方向拋出 (2) (3)1, 1.5
【解析】(1)由于在燒斷細線前小球做圓周運動,故速度方向沿切線方向,所以只有在懸點正下方物體的速度沿水平方向,要小球做平拋運動,則小球平拋的初速度只能沿水平方向,故只有保證小球沿水平方向拋出才能保證物體做平拋運動.
(2)由于小球做平拋運動故有在水平方向有s=vt
在豎直方向有h-L=gt2…①
故有 ;
(3)變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角θ時,小球平拋的速度v,則有
mg(L-Lcosθ)= mv2…②
則物體在水平方向的位移s=vt…③
聯(lián)立①②③可得
s2=4(h-L)L(1-cosθ)
顯然當(dāng)cosθ=0時,即有2=4(h-L)L(1-cosθ)
當(dāng)θ=60°時, ,
故有
故 .
s2=4(h-L)L(1-cosθ)
故當(dāng)l=1.0m時有:2=4(h-1)×1,
即h-1=0.5
h=1.5.
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【題目】如圖所示,光滑水平面上有一矩形長木板,木板左端放一小物塊,已知木板質(zhì)量大于物塊質(zhì)量,時兩者從圖中位置以相同的水平速度向右運動,碰到右面的豎直擋板后木板以與原來等大反向的速度被反彈回來,運動過程中物塊一直未離開木板,則關(guān)于物塊運動的速度隨時間變化的圖象可能正確的是( )
A. B. C. D.
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【題目】某興趣小組利用圖甲所示實驗裝置,驗證“合外力做功和動能變化的關(guān)系”.小車及車中砝碼的質(zhì)量為M,沙桶和沙的質(zhì)量為m,小車的速度可由小車后面拉動的紙帶經(jīng)打點計時器打出的點計算得到.
(1)在實驗中,下列說法正確的有____________
A.將木板的右端墊起,以平衡小車的摩擦力
B.每次改變小車的質(zhì)量時,都要重新平衡摩擦力
C.用直尺測量細線的長度作為沙桶下落的高度
D.在小車運動過程中,對于M、m組成的系統(tǒng),m的重力做正功
(2)圖乙是某次實驗時得到的一條紙帶,O點為靜止開始釋放沙桶紙帶上打的第一個點,速度為0.相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為T,根據(jù)此紙帶可得出小車通過計數(shù)點E時的速度vE=____________.
(3)若用O、E兩點來研究合外力做功和動能變化的關(guān)系,需要驗證的關(guān)系式為____________(用所測物理量的符號表示).
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【題目】英費爾德說:“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端!标P(guān)于伽利略的貢獻,說法錯誤的是
A. 奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)
B. 論證了哥白尼的日心說
C. 開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)的近代科學(xué)
D. 提出了物體運動三大定律
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【題目】一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi),初始時氣體體積為3.0×10-3m3.用DIS實驗系統(tǒng)測得此時氣體的溫度和壓強分別為300 K和1.0×105Pa.推動活塞壓縮氣體,測得氣體的溫度和壓強分別為320K和1.0×105Pa.
(1)求此時氣體的體積.
(2)再保持溫度不變,緩慢改變作用在活塞上的力,使氣體壓強變?yōu)?/span>8.0×104Pa,求此時氣體的體積.
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【題目】在B=2T的勻強磁場中放一根與磁場方向垂直、長度為0.8m的通電直導(dǎo)線,若導(dǎo)線中的電流為5A,導(dǎo)線受到的安培力為_____,若將導(dǎo)線沿磁場方向移動了0.5m,求安培力對導(dǎo)線所做的功為_____.
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【題目】(16分)為了研究過山車的原理,某物理小組提出了下列的設(shè)想:取一個與水平方向夾角為,長為的傾斜軌道AB,通過微小圓弧與長為的水平軌道BC相連,然后在C處設(shè)計一個豎直完整的光滑圓軌道,出口為水平軌道D,如圖所示,F(xiàn)將一個小球從距A點高為h="0.9" m的水平臺面上以一定的初速度水平彈出,到A點時速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下。已知小球與AB和BC間的動摩擦因數(shù)均為。取10m/s2,求:
(1)小球初速度的大;
(2)小球滑過C點時的速率;
(3)要使小球不離開軌道,則豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件。
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【題目】在如圖所示的電路中,燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r,閉合開關(guān)S,將滑動變阻器滑片P向左移動一段距離后,下列結(jié)論正確的是( )
A.電源的輸出功率變小
B.燈泡L變亮
C.電容器C上電荷量減少
D.電壓表讀數(shù)變小
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【題目】如圖甲所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在水平地面上,一小球放在輕彈簧的上端而不栓連,從靜止開始向上運動的過程中,規(guī)定運動的起點為重力勢能的零勢能點,小球機械能E隨其位移大小x的變化規(guī)律如圖乙所示,且曲線與平行與x軸的直線相切,則下列說法中正確的是( )
A. 小球在這段位移上加速度一直減小
B. 小球在這段位移上加速度先減小后變大
C. 小球在這段位移上先加速后減速運動
D. 上升過程中,彈簧對小球做功為
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