【題目】某實驗小組的同學為了“探究加速度與外力的關系”,利用了如圖1所示的實驗裝置,忽略滑輪與細繩之間的摩擦.
(1)為了完成探究實驗,下列步驟不需要的是________。
A.分別測出砝碼A以及滑塊的質量m和M
B.將長木板遠離滑輪的一端適當墊高平衡摩擦力
C.將滑塊靠近打點計時器,接通電源后釋放小車,并記錄傳感器的示數
D.多次改變砝碼的質量,打出幾條不同的紙帶
E.該實驗中必須滿足滑塊的質量遠遠大于砝碼A的質量
(2)該小組的同學在某次實驗中得到了一條清晰的紙帶,如圖2所示,并在該紙帶上選取了多個計數點,已知圖中相鄰兩計數點之間還有4個計時點沒有畫出,若實驗中所使用的交流電的頻率為50 Hz,則滑塊的加速度大小為______m/s2(結果保留兩位有效數字);
(3)該小組的同學通過多次測量,得到了多組傳感器的示數以及相對應的加速度的數值,并以傳感器的示數為橫坐標、加速度為縱坐標,得到的圖線為一條過原點的傾斜直線,經測量可知直線的斜率大小為,則小車的質量大小應為___________.
【答案】AE 0.48
【解析】
(1)根據實驗原理進行分析,明確實驗中注意事項和實驗方法;(2)明確紙帶情況,根據逐差法即可分析求得加速度大。(3)根據牛頓第二定律進行分析,從而明確圖象的意義.
(1)實驗目的為“探究加速度與外力的關系”,故應測量加速度和合外力的大小,由實驗裝置可知,本實驗中通過傳感器測量拉力的大小,故不需要測量質量大小;同時本實驗中應控制小車質量不變,因此只需要記錄傳感器的示數;故A、E錯誤;本題選不需要的步驟故選AE.
(2)圖中相鄰兩計數點之間還有4個計時點沒有畫出,故兩計數點間的時間間隔為:T=5×0.02=0.1s;根據逐差法可知,加速度為:.
(3)根據牛頓第二定律,可得:,則由圖象可知圖象的斜率,故.
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【題目】如圖所示,R為光敏電阻,光照越強電阻值越小。平行板電容器板間電壓為U,板間距為d,兩板間為勻強電場。讓質子流以初速度垂直電場方向射入電場(不計質子重力),沿a軌跡落到下板的中央,F(xiàn)只改變下列一個條件,有可能讓質子沿b軌跡落到下板邊緣的是( )
A. 開關S斷開
B. 初速度變?yōu)?/span>
C. 使光照強度減弱
D. 豎直移動上板,使板間距變?yōu)?/span>2d
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【題目】如圖所示在xOy平面內,有以虛線OP為理想邊界的勻強電場和勻強磁場區(qū)域。OP與x軸成45°角,OP與y軸之間的磁場方向垂直紙面向里,OP與x軸之間的電場平行于x軸向左,電場強度為E。在y軸上有一點M,到O點的距離為L,F(xiàn)有一個質量為m、帶電量為-q的帶電粒子,從靜止經電壓為U的電場加速后,從M點以垂直y軸的速度方向進入磁場區(qū)域(加速電場圖中沒有畫出),不計帶電粒子的重力,求:
(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡與OP相切時,磁感應強度B的大小;
(2)只改變勻強磁場磁感應強度的大小,使帶電粒子經磁場能沿y軸負方向進入勻強電場,則帶電粒子從x軸離開電場時的位置到O點的距離為多少?從進入磁場到離開電場經過的時間為多少?
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【題目】如圖所示,A、B兩衛(wèi)星繞地球運行,運動方向相同,此時兩衛(wèi)星距離最近,其中A是地球同步衛(wèi)星,軌道半徑為r。地球可看成質量均勻分布的球體,其半徑為R,自轉周期為T.若經過時間t后,A、B第一次相距最遠,下列說法正確的有
A. 在地球兩極,地表重力加速度是
B. 衛(wèi)星B的運行周期是
C. 衛(wèi)星B的軌道半徑為是
D. 若衛(wèi)星B通過變軌與A對接之后,B的機械能可能不變
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【題目】如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導軌豎直放置,間距為L,其上端連接有阻值為R的電阻和電容器C,裝置區(qū)域有垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應強度為B。將一根水平金屬棒ab開始下滑.已知金屬棒ab的質量為m,電阻也為R.金屬棒ab在運動中始終保持水平且與導軌良好接觸,且通過金屬棒ab的電流恒定不變,忽略導軌電阻,重力加速度為g.則下列說法正確的是
A. 因為通過金屬棒ab的電流不變,所以金屬棒ab做勻速運動,速度大小是
B. 盡管通過金屬棒ab的電流不變,金屬棒ab做勻變速運動,加速度大小是
C. 電阻R的電功率為
D. 若金屬棒ab由靜止下滑,開始時電容器所帶電荷量為0,那么經過時間t,電容器兩端電量
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【題目】如圖,在x軸下方的區(qū)域內存在方向與y軸相同的勻強電場。在x軸上方以原點O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內存在勻強磁場,磁場的方向垂直于xy平面并指向紙面外,磁感應強度為B。y軸下方的A點與O點的距離為d,一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點由靜止釋放,經電場加速后從O點射入磁場。粒子重力不計,求:
(1)要使粒子離開磁場時的速度方向與x軸平行,電場強度E0大小;
(2)若電場強度E=E0,粒子仍從A點由靜止釋放,離開磁場后經過x軸時的位置與原點的距離。
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【題目】如圖所示的三條相互平行、距離相等的虛線分別表示電場中的三個等勢面,電勢分別為7V、14V、21V,實線是一帶電粒子(不計重力)在該區(qū)域內的運動軌跡,下列說法正確的是
A. 粒子運動徑跡一定是a→b→c
B. 粒子一定帶正電
C. 粒子在三點的電勢能大小關系為EPc>EPa>EPb
D. 粒子在三點的動能大小關系為EKb<EKa<EKc
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【題目】為了使高速公路交通有序、安全.在路旁立了許多交通標志.如圖所示,甲圖是限速標志.表示允許行駛的最大速度是120km/h;乙圖是路線指示標志.表示此處到楚雄還有119km.上述兩個數據的物理意義是( )
A. 120km/h是平均速度,119km是位移
B. 120km/h是平均速度,119km是路程
C. 120km/h是瞬時速度,119km 是位移
D. 120km/h是瞬時速度,119km 是路程
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【題目】用如圖所示的實驗裝置來探究小球作圓周運動所需向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系,轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉動,槽內的球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力,球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降,從而露出標尺,標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值。某次實驗圖片如下,請回答相關問題:
(1)在研究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系時我們主要用到了物理學中的______方法;
A.理想實驗法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.演繹法
(2)圖中是在研究向心力的大小,與_________的關系。
A.質量m B.角速度ω C.半徑r
(3)若圖中標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1:9,運用圓周運動知識可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對應的半徑之比為___________
A.1:9 B.3:1 C.l:3 D.1:1
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