【題目】如圖所示,用質量為m的重物通過滑輪牽引小車,使它在長木板上運動,打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗。
(1)打點計時器使用的電源是_________(選填選項前的字母)。
A.直流電源 B.交流電源
(2)實驗中,需要平衡摩擦力和其他阻力。正確操作方法是_______(選填選項前的字母)。
A.把長木板右端墊高 B.改變小車的質量
(3)在不掛重物且______(選填選項前的字母)的情況下,輕推一下小車,若小車拖著紙帶做勻速運動,表明已經消除了摩擦力和其他阻力的影響。
A.計時器不打點 B.計時器打點
(4)接通電源,釋放小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點,將打下的第一個點標為O。在紙帶上依次去A、B、C……若干個計數點,已知相鄰計數點間的時間間隔為T。測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……,如圖所示。
實驗中,重物質量遠小于小車質量,可認為小車所受的拉力大小為mg,從打O點打B點的過程中,拉力對小車做的功W=_______,打B點時小車的速度v=________。
(5)以v2為縱坐標,W為橫坐標,利用實驗數據作如圖所示的v2–W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達式為_________________。根據功與能的關系,動能的表達式中可能包含v2這個因子;分析實驗結果的單位關系,與圖線斜率有關的物理量應是_________。
(5)假設已經完全消除了摩擦力和其他阻力的影響,若重物質量不滿足遠小于小車質量的條件,則從理論上分析,圖中正確反映v2–W關系的是______________。
A. B. C. D.
【答案】BABmgx2 kg-1D
【解析】
(1)打點計時器均使用交流電源,選B。
(2)平衡摩擦和其他阻力,是通過墊高木板右端,構成斜面,使重力沿斜面向下的分力跟它們平衡,選A;平衡摩擦力時需要讓打點計時器工作,紙帶跟打點計時器限位孔間會有摩擦力,且可以通過紙帶上打出的點跡判斷小車的運動是否為勻速直線運動,選B。
(3)小車拖動紙帶移動的距離等于重物下落的距離,又小車所受拉力約等于重物重力,因此W=mgx2;小車做勻變速直線運動,因此打B點時小車的速度為打AC段的平均速度,則。
(4)由圖3可知,圖線斜率k≈4.7 kg–1,即v2=4.7 kg–1·W;設小車質量為M,根據動能定理有,變形得,即k=,因此與圖線斜率有關的物理量為質量。
(5)若m不滿足遠小于M,則由動能定理有,可得,v2與W仍然成正比關系,選A。
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【題目】如圖所示,兩根平行金屬導軌置于水平面內,導軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導軌垂直并保持良好接觸,整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向下。現使磁感應強度隨時間均勻減小,ab始終保持靜止,下列說法正確的是
A. ab中的感應電流方向由b到a
B. ab中的感應電流逐漸減小
C. ab所受的安培力保持不變
D. ab所受的靜摩擦力逐漸減小
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【題目】在“研究平拋物體的運動”實驗中,某同學記錄了A、B、C三點,取A點為坐標原點,建立了如圖所示的坐標系。平拋軌跡上的這三點坐標值圖中已標出。那么小球平拋的初速度為______________,小球拋出點的坐標為____________。(取)
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【題目】“雪龍?zhí)枴蹦蠘O考察船在由我國駛向南極的過程中,經過赤道時測得某物體的重力是G1;在南極附近測得該物體的重力為G2;已知地球自轉的周期為T,引力常數為G,假設地球可視為質量分布均勻的球體,由此可知:
A. 地球的密度為
B. 地球的密度為
C. 當地球的自轉周期為 時,放在地球赤道地面上的物體不再對地面有壓力
D. 當地球的自轉周期為 時,放在地球赤道地面上的物體不再對地面有壓力
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【題目】一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運動,運動過程中保持恒定的牽引功率,其加速度a和速度的倒數的關系圖象如圖所示。若已知汽車的質量m=2×103kg,則根據圖象所給的信息,能求出的物理量是(g=10m/s2)( )
A. 汽車的功率
B. 汽車行駛的最大速度
C. 汽車所受到的阻力
D. 汽車運動到最大速度所需的時間為3s
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【題目】2017年12月31日上合昆明國際馬拉松比賽期間,一輛保障救援的小車執(zhí)行任務時,在一條沿東西方向的公路上做直線運動,設向東為運動的方向,其位移一時間圖象如圖所示。下列對小車運動的描述正確的選項是:( )
A. 0~內小車向東勻速上坡;內小車向東勻速直線運動; 內小車向東勻速下坡
B. 0~內小車向東勻加速直線運動;內小車向東勻速直線運動;內小車向東勻減速直線運動
C. 0~內小車向東勻加速直線運動;內小車靜止;內小車向西勻減速直線運動
D. 0~內小車向東勻速直線運動;內小車靜止;內小車向西勻速直線運動
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【題目】隨著新能源轎車的普及,利用電磁感應原理開發(fā)的無線充電技術得到進一步應用。如圖所示,由地面供電裝置(主要裝置有線圈和電的源)將電能傳送至轎車底部的感應裝置(主要裝置是線圈),該裝置使用接收到的電能對車載電池進行充電。下列說法正確的是
A. 車載電池充電過程是將化學能轉化為電能
B. 充電電能由感應裝置產生,地面供電裝置沒有消耗能量
C. 只減小地面供電電流的頻率,可增大充電電流
D. 只增大地面供電線圈的匝數,可減小充電電流
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【題目】如圖所示,兩平行金屬導軌間的距離L=0.4m,金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導軌所在平面內,分布著磁感應強度B=0.5T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=6V、內阻r=1Ω的直流電源。現把一個質量m=0.04kg的導體棒ab放在金屬導軌上,導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好,導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.75Ω,金屬導軌電阻不計,g取10m/s2。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)導體受到的安培力大。
(2)導體棒受到的摩擦力的大小和方向。
(3)若感應強度的大小和方向可以改變,為了使導體靜止在斜面上且對斜面無壓力,此處磁場的磁感應強度B′的大小和方向。
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【題目】如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計相連,靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一個固定在P點的點電荷,以E表示兩板間的電場強度,Ep表示點電荷在P點的電勢能,θ表示靜電計指針的偏角。若保持下極板不動,將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置,則
A. θ增大,E增大 B. θ增大,Ep不變
C. θ減小,Ep增大 D. θ減小,E不變
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