【题目】某实验小组欲以图甲装置中的小车(含固定在小车上的挡光片)为研究对象来验证“动能定理”;他们用不可伸长的细线将小车通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的AB两点各安装一个光电门,记录小车通过AB时的遮光时间;若小车质量为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m;
(1)实验中,小车所受摩擦力的功不便测量,故应设法消除摩擦力对小车运动的影响,需要进行的操作是 ;
(2)在完成了(1)的操作后,为确保小车运动中受到的合力与砝码盘和盘中砝码的总重力大致相等,m、M应满足关系是 ;
(3)用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙所示,则d= mm,用刻度尺量得A、B之间的距离为L;
(4)将小车停在桌面上的C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2,已知重力加速度为g,则本实验最终要探究的数学表达式应该是 .(用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示).
【答案】(1)取下砝码盘,将木板左端适当垫高,使小车能够沿着木板匀速下滑;(2)m<<M;(3)5.50;(4)mgL=△E=M(
);
【解析】
试题(1)为了消除摩擦力,需要平衡摩擦力,取下砝码盘,将木板左端适当垫高,将小车放置在导轨上,轻推小车,使小车能够沿木板匀速下滑,
(2)对砝码盘分析,有,对小车分析
,联立
,如果用钩码的重力表示小车受到的合外力,则要求:
,必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量,这样两者才能近似相等.
(3)游标卡尺的读数为:
(4)小车通过A时的速度:,小车通过B时的速度:
;则小车通过A、B过程中动能的变化量
;砝码盘和盘中砝码受到的重力做功,由动能定理得:
;
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【题目】一个人站在船头,按图 两种情况用同样大小的力拉绳,若经过相同的时间t(船未碰撞),此人所做的功分别为W 1 、W 2 ,在时间t内此人的平均功率分别为P 1 、P 2 ,则( )
A. W 1 >W 2 ,P 1 =P 2 B. W 1 =W 2 ,P 1 =P 2
C. W 1 <W 2 ,P 1 <P 2 D. W 1 <W 2 ,P 1 =P 2
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【题目】如图甲所示,倾斜的传送带以恒定的速率逆时针运行.在t=0时刻,将质量为1.0 kg的物块(可视为质点)无初速度地放在传送带的最上端A点,经过1.0 s,物块从最下端的B点离开传送带.取沿传送带向下为速度的正方向,则物块的对地速度随时间变化的图象如图乙所示(g=10 m/s2),求:
(1)物块与传送带间的动摩擦因数;
(2)物块从A到B的过程中,传送带对物块做的功.
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【题目】“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz),得到如图K5-2所示的纸带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是( )
图K5-2
A. 实验时应先放开纸带再接通电源
B. (x6-x1)等于(x2-x1)的6倍
C. 从纸带可求出计数点B对应的速率
D. 相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s
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【题目】如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ。整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面且向上的匀强磁场中。AC端连有阻值为R的电阻。若将一质量为M、垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放,则棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段。现用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把金属棒EF从BD位置由静止推至距BD端s处,此时撤去该力,金属棒EF最后又回到BD端。求:
(1)金属棒下滑过程中的最大速度,有多少电能转化成了内能?(金属棒及导轨的电阻不计)
(2)金属棒棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有多少电能转化成了内能?
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【题目】一个矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线圈中的磁通量随时间变化的关系如图所示,线圈的电阻为R,线圈共有n匝,则下列说法正确的是( )
A. t= 时刻,线圈中的感应电动势为零
B. t= 时刻,磁通量的变化率为
C. 线圈中感应电动势的瞬间表达式为
D. 将磁通量的变化周期变为,则线圈中电流的功率增大为原来的4倍
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【题目】甲乙两汽车同时从车站由静止出发沿直线行驶500s,最终速度都达到20m/s。甲乙运动过程的速度时间图像如图所示,则在这段时间里关于两汽车的运动,下列说法中正确的有( )
A. 乙汽车运动的加速度越来越大
B. 甲汽车在500s内的位移有可能为5000m
C. 乙汽车在500s内的位移有可能为8000m
D. 乙汽车在500s内的平均速度大于10m/s
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【题目】我国火星探测器计划于2020年前后由长征五号运载火箭在海南发射场发射入轨,直接送入地火转移轨道。假设探测器到了火星附近,贴近火星表面做匀速圆周运动,现测出探测器运动的周期为T以及运行速率为v,不计周围其他天体的影响,万有引力常量为G。
(1)求火星的质量;
(2)设某星球的质量为M,一个质量为m的物体在离该星球球心r处具有的引力势能公式为Ep=- (取物体离该星球无穷远处势能为零)。若一颗质量为m′的卫星绕火星做半径为r1的匀速圆周运动,后来因为需要卫星的轨道半径变为r2,且r1:r2=1:2,求该卫星变轨前后在轨道上正常运行时的机械能之比。
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【题目】如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程。然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_______________填选项前的符号)。
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
释放,与小球m2相碰,并多次重复。
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程,
(2) 若入射小球质量为m1,半径为r1,被碰小球质量为m2,半径为r2则_____
A.m1>m2,r1>r2 B. m1>m2,r1<r2
C. m1>m2,r1=r2 D. m1<m2,r1=r2
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______________(用(1)中测量的量表示)
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