【題目】某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.將氣墊導(dǎo)軌固定在水平桌面上,調(diào)節(jié)旋鈕使其水平.在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一光滑的定滑輪,在B處固定一光電門,測出滑塊及遮光條的總質(zhì)量為M,將質(zhì)量為m的鉤碼通過細線與滑塊連接.打開氣源,滑塊從A處由靜止釋放,寬度為b的遮光條經(jīng)過光電門擋光時間為t,取擋光時間t內(nèi)的平均速度作為滑塊經(jīng)過B處的速度,A、B之間的距離為d,重力加速度為g.
(1)調(diào)整光電門的位置,使得滑塊通過B點時鉤碼沒有落地.滑塊由A點運動到B點的過程中,系統(tǒng)動能增加量ΔEk為 ______,系統(tǒng)重力勢能減少量ΔEp為___.(以上結(jié)果均用題中所給字母表示)
(2)若實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)ΔEk總是略大于ΔEp,可能的原因是______
A.存在空氣阻力
B.滑塊沒有到達B點時鉤碼已經(jīng)落地
C.測出滑塊左端與光電門B之間的距離作為d
D.測出滑塊右端與光電門B之間的距離作為d
【答案】 C
【解析】
(1)由于光電門的寬度b很小,所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度。
滑塊通過光電門B速度為:;
滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量為:;
系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為:△Ep=mgd;
比較△Ep和△Ek,若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等,即可認為機械能是守恒的。
(2)若存在空氣阻力的,則有△Ek總是略小于△Ep,故A錯誤;滑塊沒有到達B點時鉤碼已經(jīng)落地,拉力對滑塊做的功會減小,△Ek應(yīng)小于△Ep,故B錯誤;將滑塊左端與光電門B之間的距離作為d,鉤碼下落的高度算少了,△Ek將大于△Ep,故C正確。將滑塊右端與光電門B之間的距離作為d,鉤碼下落的高度算多了,△Ek將小于△Ep,故D錯誤。
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【題目】如圖所示,一開口向下導(dǎo)熱均勻的直玻璃管,通過細繩懸掛在天花板上,玻璃管下端浸沒在固定水銀槽中,管內(nèi)外水銀面高度差為h,下列情況中能使細繩拉力增大的是
A. 大氣壓強增加B. 環(huán)境溫度降低
C. 向水銀槽內(nèi)注入水銀D. 略微增加細繩長度,使玻璃管位置相對水銀槽下移
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【題目】用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V 的交流電和直流電兩種,重物從高處由靜止開始落下,重物拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點,對紙帶上的點的痕跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律。
(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點計時器接到電源的直流輸出端上;
C.用天平測量出重物的質(zhì)量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測量打出的紙帶上某些點之間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重物下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
其中沒有必要進行的步驟是__________;操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是___________。
(2)某同學(xué)做“驗證機械能守恒定律”的實驗時,打下的一條紙帶如圖所示,0點為起始點,測得3 點、6 點、9點與第一點0 間的距離分別為hA=1.75cm,hB=7.00cm,hC=15.70cm,交流電的周期是0.02s,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.8m/s2,設(shè)重物的質(zhì)量是m=1.00kg,則從0 點到6 點,重物的動能增量ΔEk=____J,重物重力勢能減少量ΔEp=____________J。(有效數(shù)字均保留兩位)
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【題目】如圖所示,單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中,線框面積為S,電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,從圖示位置開計時( )
A. 當(dāng)轉(zhuǎn)過60°時,感應(yīng)電流的瞬時值為
B. 當(dāng)轉(zhuǎn)過60°時,感應(yīng)電流的瞬時值為
C. 在轉(zhuǎn)過60°過程中,感應(yīng)電動勢的平均值為
D. 當(dāng)轉(zhuǎn)過90°過程中,感應(yīng)電流的有效值為
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【題目】一列橫波沿x軸傳播,t1和t2時刻的圖象分別如圖中實線和虛線所示,已知t2=(t1+3/8) s,波速v=24 m/s,則
A. 該波沿正x軸方向傳播
B. 圖中質(zhì)點P在t1時刻運動方向沿負y軸方向
C. 圖中質(zhì)點P在1 s內(nèi)向左平移24 m
D. 圖中質(zhì)點P在1 s內(nèi)通過的路程為1.6 m
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【題目】如圖所示,容積均為V的氣缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通,閥門位于細管的中部,A、B的頂部各有一閥門;B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時,三個閥門均打開,活塞在B的底部;關(guān)閉,通過給氣缸充氣,使A中氣體的壓強達到大氣壓的3倍后關(guān)閉。已知室溫為27℃,氣缸導(dǎo)熱。
(1)打開,求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強;
(2)接著打開,求穩(wěn)定時活塞的位置;
(3)再緩慢加熱氣缸內(nèi)的氣體使其溫度升高20℃,求此時活塞下方氣體的壓強。
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【題目】如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺上放著A、B、C三個物體,質(zhì)量分別為2m、m、m,離轉(zhuǎn)軸的距離分別為R、R、2R,與轉(zhuǎn)臺間的摩擦因數(shù)相同,轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時,下列說法中正確的是( )
A. 若三個物體均未滑動,A物體的向心加速度最大
B. 若三個物體均未滑動,B物體受的摩擦力最大
C. 轉(zhuǎn)速增加,C物體先滑動
D. 轉(zhuǎn)速增加,A物體比B物體先滑動
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【題目】為測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻.現(xiàn)提供如下儀器:
A.電壓表V(量程2V,內(nèi)阻約8 kΩ) B.電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約0.8 Ω)
C.滑動變阻器(0~20 Ω) D.開關(guān)
E.若干導(dǎo)線
①為準(zhǔn)確測定干電池的電動勢和內(nèi)阻,應(yīng)選擇圖__________(選填“甲”或“乙”);
②閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至__________端(選填“左”或“右”)
③移動變阻器的滑片,得到幾組電壓表和電流表的示數(shù),描繪成如圖丙所示的U-I圖象.從圖線得出電池的電動勢為__________V;(保留兩位有效數(shù)字)
④利用圖丙可得到干電池的內(nèi)阻為__________Ω(保留兩位有效數(shù)字);
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【題目】海洋中蘊藏著巨大的能量,利用海洋的玻浪可以發(fā)電。在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔,其原理示意圖如圖甲所示。浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上,浮桶內(nèi)置線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向運動,且始終處于磁場中,該線圈與阻值R=15Ω的燈泡相連。浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成(圖中斜線陰影部分),如圖乙所示,其內(nèi)為產(chǎn)生磁場的磁體,與浮桶內(nèi)側(cè)面的縫隙忽略不計;匝數(shù)N=200的線圈所在處輻射磁場的磁感應(yīng)強度B=0.2T,線圈直徑D=0.4m,電阻r=1Ω。取重力加速度g=10m/s2,π2≈10。若浮桶隨波浪上下運動的速度可表示為v=0.4πsin(πt)m/s。則下列說法正確的是
A. 波浪發(fā)電產(chǎn)生電動勢e的瞬時值表達式為e=16sin(πt)V
B. 燈泡中電流i的瞬時值表達式為i=4sin(πt)A
C. 燈泡的電功率為120W
D. 燈泡兩端電壓的有效值為V
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