【题目】如图所示,一个可视为质点的物块,质量为m=lkg,从光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下,到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带,传送带由电动机驱动着匀速逆时针转动,速度大小为v=3m/s.已知圆弧轨道半径R=0.45m,物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1,两皮带轮之间的距离为L=4m,物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力为F,物块与传送带摩擦产生的热量为Q.重力加速度取g=10m/s2.下列说法正确的是
A. F=10N B. F=20N C. Q=10J D. Q=4J
【答案】C
【解析】物块滑到圆弧轨道底端的过程中,由机械能守恒: ,解得:
,在轨道的底端,由牛顿第二定律得:
,代入数据解得F=30N,故AB错误;物块滑上传送带将作匀减速运动,设匀减速运动的最大距离sm,加速度大小为a,由牛顿第二定律得:μmg=ma,解得 a=1m/s2,可得:
,因为两皮带轮之间的距离为L=4m,所以物块将从传送带的右端离开传送带。设物块在传送带滑行时间为t,则有:
,解得:
,在t=2s时间内传送带的位移大小为x=vt=2×3m=6m,物块相对于传送带的位移为△x=x+L=10m,热量Q=μmg△x=10J,所以C正确,D错误。所以C正确,ABD错误。
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【题目】科学家于1996年人工制造出超重元素,这种元素具有放射性,其原子核经过n次α衰变的产物为
,
的半衰期为T,则下列说法正确的是
A. 衰变中的α射线具有很强的穿透性,可以用于金属探伤
B. 的中子数比
的中子数多12
C. 原子核之间只存在核力
D. 2g 经过2T时间,剩众物质的质量为0.5g
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【题目】如图所示,匀强电场中有一个O为圆心、半径为R的圆,AC为直径,电场方向与圆所在平面平行且与AB连线垂直斜向下,A、0两点电势差为U,一带正电的粒子只在电场力作用下在电场中运动,经A、B两点时速度方向均沿圆的切线方向,速度大小均为v0.下列说法正确的是
A. A、C两点的电势相等
B. 粒子从A到B的运动过程中,电势能先减小后增大
C. 匀强电场的电场强度E=
D. 匀强电场的电场强度E=
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【题目】某同学用如图甲所示装置做“探究合力做的功与动能改变关系”的实验,他们将光电门固定在水平轨道上的B点,如图所示.并用重物通过细线拉小车,然后保持小车和重物的质量不变,通过改变小车释放点到光电门的距离(s)进行多次实验,实验时要求每次小车都从静止释放.
(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示,d=______cm.
(2)如果遮光条通过光电门的时间为t,小车到光电门的距离为s.该同学通过描点作出线性图象来反映合力做的功与动能改变关系,则他作的图象关系是下列哪一个时才能符合实验要求______.
A.s-t; B.s-t2; C.s-t-1; D.s-t-2
(3)下列哪些实验操作能够减小实验误差______.
A.调整轨道的倾角,在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动
B.必须满足重物的质量远小于小车的质量
C.必须保证小车从静止状态开始释放.
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【题目】某同学用气垫导轨验证机械能守恒定律,在气垫导轨的滑块上装上一个挡光片和一个方盒,测得滑块、方盒及挡光片的总质量为M,气垫导轨的右端固定一个定滑轮,细线绕过滑轮,一端与滑块相连,另一端挂有6个钩码,每个钩码的质量为m,当地重力加速度为g,(桌面足够高)
(1)现用游标卡尺测出挡光片的宽度,读数如图所示,则宽度d=_________mm;
(2)实验前先调节气垫导轨水平,方法是:取下砝码,接通气垫导轨装置的电源,调节导轨下面的螺母,若滑块放在气垫导轨上任意位置都能_____________,则导轨水平
(3)先挂上6个钩码,将滑块由某一固定位置由静止释放,滑块上的挡光片通过光电门的时间为t,则滑块通过光电门的速度为____________(用题中所给字母表示)。
(4)每次将1个钩码移放到滑块上的方盒中,滑块均由同一位置由静止释放,重复实验,记录每次悬挂钩码的个数n及挡光片通过光电门的时间t,在坐标纸上作出图像,如图所示,要验证机械能守恒,还需要测量的物理量是______________,设此物理量的测量值为x,要验证机械能守恒,在误差允许的范围内,作出的图像斜率k=_______________。
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【题目】某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律及平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数的实验在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小,可忽略不计,左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下:
A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;
B.用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb;
C.在a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻短弹簧,静止放置在平台上;
D.烧断细线后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动;
E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间△t;
F.滑块a最终停在C点(图中未画出)用刻度尺测出AC之间的距离Sa;
G.小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb;
H.改变弹簧压缩量,进行多次测量。
(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度,如图乙所示,则挡光片的宽度为___________mm;
(2)该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证两物体a、b弹开后的动量大小相等,即a的动量大小____________等于b的动量大小____________;(用上述实验所涉及物理量的字母表示)
(3)改变弹簣压缩量,多次测量后,该实验小组得到小滑块a的Sa与关系图象如图丙所示,图象的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为____________。(用上述实验数据字母表示)
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【题目】三颗卫星围绕地球运行的三个轨道如图所示,1、3为圆轨道,2为椭圆轨道。轨道2与轨道1相切于Q点,与轨道3相切于P点。下列说法正确的是
A. 轨道1和轨道2上的卫星经过Q点时的加速度相同
B. 轨道2上卫星的速度一定大于轨道1上卫星的速度
C. 轨道3上卫星的机械能一定大于轨道2上卫星的机械能
D. 轨道3上卫星的引力势能小于轨道1上相同质量卫星的引力势能
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【题目】“研究平抛运动”实验中,A实验小组选用如图1实验装置,她们让钢球从斜槽固定位置滚下从槽的末端飞出做平抛运动,用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球经过的多个位置,得到钢球平抛运动的轨迹,并利用轨迹求出钢球平抛运动的初速度。
①除图中所给的实验器材外,完成本实验还需要的测量工具是_____
②为保证钢球飞出后做平抛运动,斜槽末端必须水平。请简要说明,在实验操作中你是如何检测斜槽末端是否水平的。_____
③如图2所示,在实验中记下钢球的平抛初位置O点,用悬挂的重锤确定竖直线。取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹。如果平抛运动的轨迹是一条抛物线,那么轨迹上任意一点的y坐标与x坐标理论上应满足y=ax2,若设初速度为v0,重力加速度为g,关系式中的a应等于_________:
A. B.
C.
D.
④B实验小组为了更方便研究平抛运动,他们在实验中用频闪光源代替钢球,频闪光源的频率为50Hz,抛出后经过画布时在上面留下了一串反映平抛运动轨迹的点迹(如图3)。将点迹拍照后用软件分析可得到各点的坐标。下图中M1、M2、M3是频闪光源平抛运动过程中在画布上留下的三个连续点迹,M1、M2、M3的坐标见表格,通过计算可得频闪光源平抛运动的初速度为_____m/s,当地的重力加速度为_____m/s2
M1 | M2 | M3 | |
x/cm | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
y/cm | 0.40 | 1.19 | 2.37 |
⑤该组同学在老师的启发下想进一步探究做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动,利用④中的实验装置完成实验并测量相关数据,通过计算机绘出如图4所示的Vy﹣t图象,并拟合出表达式,图中Vy为频闪光源平抛运动竖直方向的分速度。他们通过分析图象和表达式可以得出的结论是_____。
A.斜槽末端可能不水平
B.频闪光源与斜槽之间存在摩擦
C.频闪光源在水平方向上做匀速直线运动
D.频闪光源在竖直方向上做匀加速直线运动
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【题目】某探究小组为了测量两个相距很近的异名磁极间的磁场(可视为匀强磁场)的磁感应强度,
设计了如下实验,将两根完全相同劲度系数都为的轻弹簧竖直悬挂,并在旁边的刻度尺上记下此时弹簧下端位置,标记为O,然后将长为L的导体棒悬挂在弹簧下端,并完全放入磁场中,然后用轻质软导线将导体棒两端与接线柱相连,再通入电流,记下此时弹簧下端在刻度尺上的位置到O的长度X,最后利用测得的数据绘成X— 图像。实验中提供了以下器材:
A.电阻约为1Ω的导体棒
B.电流表A1(量程3A,
内阻约0.2Ω)
C.电流表A2(量程0.6A,
内阻约1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~100Ω)
E.滑动变阻器R2(0~20Ω)
F.干电池(电动势1.5V)2节
G.开关及导线若干
(1)实验中要求导体棒上的电流从零开始连续可调,多测几组数据,电流表应该选用____________,滑动变阻器应选用________。(均填写仪器前面的字母)。
(2)图1中的部分导线已经连好,请将图中剩余的电路连接完整。
(3)该小组多次测量,并将测得的长度X和电流I,绘成X—I图像(图2),并求得图像
的斜率为a,与纵轴截距为b,则该小组利用图像可得该匀强磁场的磁感应强度大小为________,导体棒的质量为________。(用a、b、k、L、g表示)
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