【题目】用下图甲所示装置做“验证动能定理”的实验。实验中小车碰到制动挡板时,钩码尚未到达地面。
(1)为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力,以下操作必要的是______(选填选项前的字母)
A.在未挂钩码时,将木板的右端垫高以平衡摩擦力
B.在悬挂钩码后,将木板的右端垫高以平衡摩擦力
C.调节木板左端定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行
D.所加钩码的质量尽量大一些
(2)如图乙是某次实验中打出纸带的一部分。O、A、B、C为4个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有4个 打出的点没有画出,所用交流电源的频率为50Hz。通过测量可知,打点计时器打B点时小车的速度大小为______ m/s。
(3)小王同学经过认真、规范操作,得到一条点迹清晰 的纸带。他把小车开始运动时打下的点记为O,再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点,可获得各计数点到O的距离s及打下各计数点时小车的瞬时速度v。如图丙是根据这些实验数据绘出的v2-s图象。已知此次实验中钩码的总质量为0.015 kg,小车中砝码的总质量为0.100 kg,取重力加速度g=9.8 m/s2,则由图象可知小车的质量为____kg(结果保留两位有效数字)。
(4)在钩码总质量远小于小车质量的情况下,小李同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小。但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些,造成这一情况的原因可能是_____(选填选项前的字母)
A.滑轮的轴处有摩擦
B.小车释放时离打点计时器太近
C.长木板的右端垫起的高度过高
D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力
【答案】(1)AC; (2)0.36, (3)0.18; (4)C
【解析】
(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高;(2)根据平均速度等于瞬时速度求解;(3)对整体,根据动能定理列式求出v2-s的表达式,结合图象的斜率求解;(4)根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析即可.
(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,在悬挂钩码后,即将木板的右端垫高以平衡摩擦力,并且调节木板左端定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,故AC正确,BD错误;故选AC.
(2)相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出,则T=0.1s,
(3)根据动能定理得:mgs=(M+m+m′)v2,
则v2=s,
根据图象可知,斜率k==1,则=1,
解得:M=0.18kg
(3)多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些,则可能长木板的右端垫起的高度过高,有一部分重力势能转化为动能,若滑轮的轴处有摩擦,则拉力做的功总是要比小车动能变化量大一些,小车释放时离打点计时器太近,拉力做的功和小车动能变化量相等,在钩码质量远小于小车质量的情况下,绳子的拉力等于钩码的重力,钩码做匀加速运动,不影响拉力做功,故C正确.故选C
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【题目】氢原子的能级如图所示,已知可见光的光子能量范围约为1.62~3.11eV。下列说法正确的是
A、一个处于n=2能级的氢原子,可以吸收一个能量为4eV的光子
B、大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时,发出的光是不可见光
C、大量处于n=4能级的氢原子,跃迁到基态的过程中可以释放出6种频率的光子
D、氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于13.6eV
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【题目】汽车先以的加速度由静止开始做匀加速直线运动,在20s末改做匀速直线运动,当匀速运动持续10s后,因遇到障碍汽车便紧急刹车,不考虑人的反应时间.已知汽车刹车的加速度为,求:
(1)汽车匀速运动时的速度大小;
(2)汽车刹车后6s内所通过的位移大小;
(3)在坐标图上画出该汽车运动全过程的速度--时间图象。
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【题目】小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化,一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题,实验室备有的器材是:电压表(3 V,电阻约为3 kΩ)、电流表(0~0.6 A,电阻约为2Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。实验时,要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上。
【1】他们应选用图中图所示的 电路进行实验;
【2】根据实验测得数据描绘出如图所示U-I图象,由图分析可知,小灯泡电阻随温度T变化的关系是 。
【3】若用电动势为1.5V、内阻为3Ω的电源直接给小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是
W。
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【题目】一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其P-T图象如图所示,下列判断正确的是 ______。
A.a和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
B.a、b和c三个状态中,状态b分子的平均动能最大
C.过程bc中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D.过程ca中气体既不吸热也不放热
E.过程ab中气体一定吸热
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【题目】如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管向下滑,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.若他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑总时间为3s,,则该消防队员
A.下滑过程中的最大速度为4m/s
B.加速与减速过程的时间之比为1:2
C.加速与减速过程中平均速度大小之比为1:1
D.加速与减速过程的位移之比为1:4
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【题目】甲同学站在三楼阳台上,同时以V0的速率抛出两个小球,其中一个球竖直上抛,另一个球竖直下抛,它们落地的时间差为△t1,乙同学站在六楼阳台上,以同样的方式抛出两个小球,它们落地的时间差为△t2,丙同学在轻绳的两端各拴一个小球,用手拿着绳子上端的小球,站在三层楼的阳台上,释放小球,使小球自由下落,两小球相继落地的时间差为△t3,如果丁同学站在六层楼的阳台上,同样的方法释放小球,让小球自由下落则两小球相继落地的时间差△t4,不计空气阻力,几个时间差相比较( )
A. △t1小于△t2 B. △t1大于△t2 C. △t3小于△t4 D. △t3大于△t4
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【题目】如图所示,质量M=4kg的小车长L=1.4m,静止在光滑水平面上,其上面右端静止一质量m=1kg的小滑块(可看作质点),小车与木板间的动摩擦因数μ=0.4,先用一水平恒力F向右拉小车。(g=10 m/s2.)
(1)若用一水平恒力F=10N,小滑块与小车间的摩擦力为多大?
(2)小滑块与小车间不发生相对滑动的水平恒力F大小要满足的条件?
(3)若用一水平恒力F=28N向右拉小车,要使滑块从小车上恰好滑下来,力F至少应作用多长时间?
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【题目】如图所示,三个重均为100N的物块,叠放在水平桌面上,各接触面水平,水平拉力F=20N作用在物块2上,三条轻质绳结于O点,水平绳与物块3连接,竖直绳悬挂重物B,倾斜绳通过定滑轮与物体A连接,已知倾斜绳与水平绳间的夹角为120o,A物体重40N,不计滑轮质量及摩擦,整个装置处于静止状态。则物块3受力个数为( )
A. 3个
B. 4个
C. 5个
D. 6个
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