【题目】伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图、分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是
A. 图通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B. 图中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易
C. 图中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成
D. 图的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持
【答案】BD
【解析】
本题考查了伽利略对自由落体运动和力与运动关系的研究,了解其研究过程中的物理思想与物理的方法.
A、B、伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比;由于当时用滴水法计算,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡”重力得作用效果,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长的多,所以容易测量。伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推,故A错误,B正确;
C、实际中没有摩擦力的斜面并不存在,故该实验无法实际完成,故C错误;
D、伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持,故D正确.
故选BD.
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【题目】(1)在做“探究加速度与力、质量的关系 ”实验中,采用如图所示的装置.
实验应用的方法是__________
A.控制变量法
B.假设法
C.理想实验法
(2)关于该实验的操作步骤,以下说法正确的_______
A.先释放纸带再接通电源
B.打点结束,先取纸带再关电源
C.拉小车的细线应尽可能与长木板平行
D.实验需要平衡拖着纸带的小车受到的摩擦力
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【题目】长为l、相距为d的平行金属板M、N带等电量异种电荷,A、B两带点粒子分别以不同速度v1、v2从金属板左侧同时射入板间,粒子A从上板边缘射入,速度v1平行金属板,粒子B从下板边缘射入,速度v2与下板成一道夹角θ(θ≠0),如图所示,粒子A刚好从金属板右侧下板边缘射出,粒子B刚好从上板边缘射出且速度方向平行金属板,两粒子在板间某点相遇但不相碰,不计粒子重力和空气阻力,则下列判断正确的是( )
A. 两粒子带电荷量一定相同
B. 两粒子一定有相同的电荷
C. 粒子B射出金属板的速度等于v1
D. 相遇时两粒子的位移大小相等
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【题目】如图,容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3,B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的4倍后关闭K1。已知汽缸导热性能良好。
(i)打开K2,活塞上升直到稳定的过程中,活塞上方气体不断地___________(填“吸热”或“放热”)
(ii)打开k2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强
(iii)接着打开K3,求稳定时活塞下方气体的体积和压强
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【题目】某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.
(1)若已得到打点纸带如图所示,并将测得的各计数点间距离标在图上,A点是运动起始的第一点,则应选 _______ 段来计算A的碰前速度,应选_________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB’’或“BC"或“CD"或"DE”).
(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前m1v1+m2v2=____________ kgm/s;碰后m1v1'+m2v2'= _________kgm/s.并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等.
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【题目】如图所示为某娱乐活动项目的示意图,某人从右侧平台上的A点以v0=8m/s水平跃出到达B点刚好抓住摆过来的绳索,此时人的速度恰好垂直于OB向左下,然后摆到左侧平台上的D点。绳索不可伸长且不计重力,人可以看作质点,不计一切阻力。人的质量m=60kg,绳索长l=25m,A点比D点低3.2m,人刚好抓住绳索以及摆到D点时绳索与竖直方向的夹角分别如图所示。(sin37°=0.60,cos37°=0.80,g=10m/s2)求:
(1)A、B两点的水平距离
(2)在最低点C时,人对绳索的拉力。
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【题目】某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺等.
(1)若要完成该实验,还需要的实验器材是______;
(2)为了能用钩码的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功,本实验中小车质量M______(选填“需要”或“不需要”)远大于钩码的质量m;
(3)若测得小车的质量为M,钩码的总质量为m,用打点计时器记录小车的运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则本实验最终要验证的数学表达式为______(用题中的字母表示).
(4)该同学画出小车动能变化量Ek与拉力对小车所做功W之间的关系图象,由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤,他得到的实验图象 (实线)应该是_______.
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【题目】在真空中上、下两个区域均有竖直向下的匀强电场,其电场线分布如图所示.有一带负电的微粒,从上边区域沿平行电场线方向以速度v0匀速下落,并进入下边区域(该区域的电场足够广),在如图所示的速度—时间图象中,符合粒子在电场内运动情况的是(以v0方向为正方向)( )
A. B. C. D.
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【题目】如图甲,线圈A(图中实线,共100匝)的横截面积为0.3m2,总电阻r=2Ω,A右侧所接电路中,电阻R1=2Ω,R2=6Ω,电容C=3μF,开关S1闭合,A中有横截面积为0.2m2的区域C(图中虚线),C内有如图乙的变化磁场,t=0时刻,磁场方向垂直于线圈平面向里。下列判断正确的是()
A. 闭合S2、电路稳定后,通过R2的电流由b流向a
B. 闭合S2、电路稳定后,通过R2的电流大小为0.4A
C. 闭合S2、电路稳定后再断开S1,通过R2的电流由b流向a
D. 闭合S2、电路稳定后再断开S1,通过R2的电荷量为2.4×10-6C
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