【题目】某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,当气垫导轨左侧工作时导轨两侧喷出的气体使滑块悬浮在导轨上方,滑块运动时与导轨间的阻力可忽略不计.在气垫导轨上相隔一定距离L的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图线.
(1)当采用图甲的实验装置进行实验时,下列说法中正确的是
A.滑块P机械能守恒
B.钩码Q机械能守恒
C.在实验误差允许的范围内,滑块P和钩码Q组成的系统机械能守恒
D.以上三种说法都正确
(2)实验前,接通电源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的△t1△t2(选填“>”“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
(3)滑块P用跨过气垫导轨左端的定滑轮的细线与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若△t1、△t2、遮光条宽度d、AB间距为L、滑块质量M、钩码质量m已知,若上述物理量间满足关系式 , 则表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒.
【答案】
(1)C
(2)=
(3)mgL= (M+m)(
)2﹣
(M+m)(
)2
【解析】解:(1)当采用图甲的实验装置进行实验时,滑块P和钩码Q组成的系统,忽略阻力的影响,在实验误差允许的范围内,机械能守恒,故C正确,ABD错误;(2)轻推滑块,放手使其自由滑动,遮光条经过光电传感器A、B时间相同,说明滑块匀速运动,气垫导轨已经水平.即△t1、△t2间满足△t1=△t2关系,则说明气垫导轨已经水平.(3)设滑块质量为M,两光电门AB间距为L,依据给定的连接方式可知,比较钩码重力势能的减小与滑块和钩码动能的增加之间的关系,即:mgL= (M+m)(
)2﹣
(M+m)(
)2 ,
则表明在滑块和砝码的运动过程中,系统的机械能守恒.
所以答案是:(1)C;(2)=;(3)mgL= (M+m)(
)2﹣
(M+m)(
)2 .
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【题目】如图,表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上,ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动,经时间t0后到达顶点b时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑.在小物块从a运动到c的过程中,可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是( )
A. B.
C. D.
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【题目】炽热的金属丝可以发射电子,在炽热的金属丝和竖直金属板间加电压U1,从炽热的金属丝发射出的电子在真空中被加速后,从金属板的小孔穿出,再从水平放置的两平行金属极板的中间水平射入两板间的匀强电场中,如图所示,电子恰能沿一板的边缘飞出,且飞出时速度方向与水平方向成600角,不计电子重力,电子离开金属丝的初速度可视为零。
(1)若电子的质量为m,电量为e,求电子穿出金属板小孔时的速度大小;
(2)求加在水平两极板间的电压。
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【题目】如图.直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间(x﹣t)图线.由图可知( )
A.在时刻t2 , a、b两车运动方向相同
B.在t1到t2这段时间内,b车的平均速度比a车的大
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
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【题目】在“测定金属的电阻率”的实验中
(1)某同学测量金属丝的直径时螺旋测微器如图甲所示,则该金属丝的直径为d=________mm。
(2)金属丝的电阻Rx大约是3Ω,实验室提供的电流表A(量程2.5mA,内阻约30Ω)、电压表V(量程3V,内阻约3kΩ)。则金属丝、电流表和电压表的连接方式应该采用甲乙两图中的______图。
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【题目】在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6×105 N/C,方向与x轴正方向相同,在O处放一个质量m=10g带负电荷的绝缘小物块,其带电量q=5×10-8 C.小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2m/s,如图所示.试求:
(1)小物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离;
(2)小物块最终停止时的位置.
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【题目】倾角为θ=45°、外表面光滑的楔形滑块M放在水平面AB上,滑块M的顶端O处固定一细线,细线的另一端拴一小球,已知小球的质量为m=kg,当滑块M以a=2g的加速度向右运动时,则细线拉力的大小为(取g=10 m/s2)( )
A. 10 N B. 5 N C. N D.
N
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【题目】关于万有引力定律,下列说法中正确的是( )
A.G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值,是牛顿测出
B.由F= 可知,两物体间距离r减小时,它们之间的引力增大,距离r趋于零时,万有引力无限大
C.引力常量G的物理意义是:两个质量都是1kg的质点相距1m时相互吸引力为6.67×10﹣11N
D.引力常量G值大小与中心天体选择有关
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