【題目】如圖所示,一條長為L的絕緣細線,上端固定,下端系一質(zhì)量為m的帶電小球,將它置于電場強度為E、方向水平向右的勻強電場中,當小球平衡時,懸線與豎直方向的夾角α=45°。
(1)小球帶何種電荷?電荷量為多少?
(2)若將小球向左拉至懸線呈水平位置,然后由靜止釋放小球,則從放手后至最低點的過程中小球做什么運動?經(jīng)多長時間到達最低點?
【答案】(1)帶正電;
(2)放手后小球?qū)⒆鰟蚣铀僦本運動;
【解析】
對圖示小球進行受力分析,電場力和重力均為恒力,根據(jù)平衡可知小球合力,根據(jù)牛頓第二定律求得小球的加速度,再根據(jù)牛頓運動規(guī)律求解即可.
(1)如圖所示由題意可知,
小球所受合力為:F合=mg
小球所受電場力與重力大小相等,故有:qE=mg
所以小球所帶的電荷量為:q=,帶正電。
(2)將小球向左拉到水平處可知小球所受重力和電場力的合力沿圖中虛線方向,而繩在水平方向?qū)η驘o彈力,故小球?qū)⒀靥摼方向做勻加速直線運動,
根據(jù)牛頓第二定律可知,小球的加速度為:
到達最低點時,小球的位移為L,根據(jù)初速度為0的勻加速直線運動規(guī)律有:
L=at2
可得小球運動時間為:
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【題目】黃洛凡同學做“測勻變速直線運動的加速度”的實驗裝置如圖所示。一小車放在水平長木板上,左側拴有一細軟線,跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連,小車右側與穿過電火花計時器的紙帶相連,在重物牽引下,小車在木板上向左運動。電火花計時器所用的交流電頻率為50 Hz。
(1)實驗中,除電火花計時器(含紙帶、墨粉紙)、小車、長木板、導線、細線及開關外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有____________。(填選項代號)
A.電壓為4~6 V的50 Hz交流電源
B.電壓為220 V的50 Hz交流電源
C.刻度尺
D.停表
E.天平
F.重錘
(2)該同學進行了以下實驗操作步驟,其中錯誤的步驟是_________。
A.將打點計時器固定在長木板有滑輪的一端,并接好電路
B.將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點計時器的限位孔
C.把一條細線拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下面吊著重錘
D.拉住紙帶,將小車移到靠近打點計時器的一端后,放開紙帶,再接通電源
(3)如圖所示,電火花打點計時器在紙帶上打出一系列清晰的點跡,相鄰的兩計數(shù)點間還有4個打印點沒有畫出,根據(jù)紙帶可以計算各點的瞬時速度及小車加速度。打計數(shù)點2時小車的速度v2=__________m/s,根據(jù)紙帶計算小車的加速度a=_________m/s2。(結果保留三位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,質(zhì)量m1=0.3 kg的小車靜止在光滑的水平面上,車長L=1.5 m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0. 2 kg可視為質(zhì)點的物塊,以水平向右的速度v0從左端滑上小車,最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,取g=10 m/s2,則( )
A. 物塊滑上小車后,滑塊和小車構成的系統(tǒng)動量守恒。
B. 物塊滑上小車后,滑塊和小車構成的系統(tǒng)機械能守恒。
C. 若v0=2m/s,則物塊在車面上滑行的時間為0.24s;
D. 若要保證物塊不從小車右端滑出,則v0不得大于5m/s
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【題目】用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點.現(xiàn)選取一條符合實驗要求的紙帶,如圖所示,O為第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其它點未畫出).已知打點計時器每隔0.02s打一個點,重力加速度g=9.8m/s2 . 那么:
①根據(jù)圖所得數(shù)據(jù),應該選取圖中O點和________點來驗證機械能守恒定律;
②所選取的點的瞬時速度為________m/s.(結果取三位有效數(shù)字)
③從O點到所選取的點,重物的動能增加量△Ek=________J.(結果取三位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示是打點計時器打出的一條記錄小車運動的紙帶.打點計時器打點的時間間隔是0.02s,取計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G.每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個實驗點(圖中未畫出),用刻度尺測量出各相鄰計數(shù)點間的距離分別為AB=1.50cm,BC=3.90cm,CD=6.20cm,DE=8.60cm,EF=11.00cm,F(xiàn)G=13.50cm,則
(1)每相鄰兩個計數(shù)點間的時間T=_____ s;
(2)小車運動的加速度大小a=_____ m/s2,(結果保留一位小數(shù))
(3)打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小_____ m/s(結果保留兩位小數(shù))
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【題目】如圖所示為A、B兩人在同一直線上運動的位移圖象,下列分析正確的是( )
A. 0-2 s內(nèi),A、B兩人同向而行
B. 0-2 s內(nèi),A的速度比B的速度大
C. 在5 s內(nèi),A的平均速率比B的平均速率小
D. 在5 s內(nèi),A走的位移比B走的位移小
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【題目】一物體做勻變速直線運動,經(jīng)過時間t后,它的速度由v1變?yōu)?/span>v2,經(jīng)過的位移為x。下列說法中正確的是( )
A. 這段時間內(nèi)它的平均速度為
B. 經(jīng)過時,它的瞬時速度的大小為
C. 這段時間的中點時刻的瞬時速度為
D. 經(jīng)過時,它的瞬時速度為
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【題目】物體做勻加速直線運動,已知第1s末的速度為6m/s,第2s末的速度為8m/s,則下列結論中正確的是( )
A. 物體的初速度為3m/s
B. 物體的加速度為2m/s2
C. 第1s內(nèi)物體的平均速度為6m/s
D. 前2s內(nèi)物體的平均速度為7m/s
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【題目】《夢溪筆談》是中國科學技術史上的重要文獻,書中對彩虹作了如下描述:“虹乃雨中日影也,日照雨則有之”。下圖是彩虹成因的簡化示意圖,設水滴是球形的,圖中的圓代表水滴過球心的截面,入射光線在過此截面的平面內(nèi),a、b是兩種不同頻率的單色光。下列說法正確的是____
A、雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹
B、水滴對a光的臨界角大于對b光的臨界角
C、在水滴中,a光的傳播速度大于b光的傳播速度
D、在水滴中,a光的波長小于b光的波長
E、a、b光分別通過同一雙縫干涉裝置,a光的相鄰亮條紋間距較小
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