【题目】如图甲所示,一根伸长可忽略的轻绳跨过轻质定滑轮,两个质量相等的砝码盘分别系于绳的两端。甲、乙两位同学利用该装置探究系统加速度与其所受合力的关系。共有9个质量均为m的砝码供实验时使用。
请回答下列问题:
(1)实验中,甲将左盘拉至恰好与地面接触,乙把5个硅码放在右盘中,4个底码放在左盘中。系统稳定后,甲由静止释放左盘;
(2)若要从(1)的操作中获取计算系统加速度大小的数据,下列器材中必须使用的是____(填正确答案标号);
A.米尺
B.秒表
C.天平
D.弹簧秤
(3)请说明用(2)中选择的器材要测量本实验中的必要物理量是:_________________;
(4)由(3)中测量得到的物理量的数据,根据公式________________(用所测量物理量的符号表示),可以计算岀系统加速度的大小:
(5)依次把左盘中的砝码逐个移到右盘中,重复(1)(3)(4)操作;获得系统在受不同合力作用下加速度的大小,记录的数据如下表,请利用表中数据在图乙上描点并作出a-F图象___________;
(6)从作出的a-F图像能得到的实验结论是:___________________。
【答案】AB 释放前,用米尺测量右盘离地面的高度h,用秒表记录右盘下落至地面的时间t 系统质量一定时,其加速度与所受合外力成正比
【解析】
(2)[1]根据实验原理可知,砝码盘做匀加速直线运动,由公式可知,要得到加速度应测量释放前,用米尺测量右盘离地面的高度h,用秒表记录右盘下落至地面的时间t,故AB正确。
故选AB;
(3)[2]由(2)可知,要测量本实验中的必要物理量,释放前,用米尺测量右盘离地面的高度h,用秒表记录右盘下落至地面的时间t
(4)[3]根据实验原理可知,砝码盘做匀加速直线运动,满足
(5)[4]根据表格数据描点如图
(6)[5]由图像可知,a-F图像为经过原点的一条直线,说明系统质量不变时加速度和合外力成正比。
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【题目】我们可以借鉴研究静电场的方法来研究地球周围空间的引力场,如用“引力场强度”、“引力势”的概念描述引力场。已知地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G,将地球视为均质球体,且忽略自转。
(1)类比电场强度的定义方法,写出地球引力场的“引力场强度E”的定义式,并结合万有引力定律,推导距离地心为r(r>R)处的引力场强度的表达式;
(2)设地面处和距离地面高为h处的引力场强度分别为和,如果它们满足,则该空间就可以近似为匀强场,也就是我们常说的重力场。请估算地球重力场可视为匀强场的高度h(取地球半径R=6400km);
(3)某同学查阅资料知道:地球引力场的“引力势”的表达式为(以无穷远处引力势为0)。请你设定物理情景,简要叙述推导该表达式的主要步骤。
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【题目】如图(a)所示,半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内,缺口两端引出两根导线,与电阻R构成闭合回路.若圆环内加一垂直于纸面变化的磁场,变化规律如图(b)所示.规定磁场方向垂直纸面向里为正,不计金属圆环的电阻.以下说法正确的是
A.0~1 s内,流过电阻R的电流方向为b→R→a
B.2~3 s内,穿过金属圆环的磁通量在减小
C.t=2 s时,流过电阻R的电流方向发生改变
D.t=2 s时,Uab=πr2B0
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【题目】用油膜法估测分子大小的实验步骤如下:
①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总量为V2;
②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0;
③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水;
④用注射器往水面上滴一滴上述溶液,等油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;
⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上;
⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N,其中不足半个格的两个格算一格,多于半个格的算一格。
上述实验步骤中有遗漏和错误,遗漏的步骤是______________________;错误的步骤是______________________________(指明步骤,并改正),油酸分子直径的表达式______。
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【题目】如图所示,一理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连,副线圈与定值电阻R0和均匀密绕的滑线变阻器R串联。若不考虑温度对R0、R阻值的影响。在将滑动头P自a匀速滑到b的过程中( )
A.原线圈输入功率变大B.原线圈两端电压变大
C.R两端的电压变小D.R0消耗的电功率变小
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【题目】某工厂为了测试汽车的性能,将两辆完全相同的汽车并排停放在平直的公路上,在t=0时刻将两汽车同时启动,通过计算机描绘出两汽的加速度随时间变化规律的图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.汽车甲做匀速直线运动,汽车乙做匀减速直线运动
B.第1 s末两车之间的距离最大
C.第1 s末汽车甲的速度大小为10 m/s,汽车乙的速度大小为15 m/s
D.前2 s内两汽车的位移大小相等
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【题目】如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历一系列过程变化后又到达状态a,已知从状态b经过等温过程bc到达状态c,ca平行于横轴V,ab平行于纵轴p,下列说法正确的是_______ 。
A.在a到b过程中气体的内能增加
B.在c到a过程中外界对气体做功
C.在a到b过程中气体对外界做功
D.在b到c过程中气体从外界吸收热量
E.在c到a过程中气体从外界吸收热量
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【题目】如图所示,粗糙水平面上静止放置一质量为2m的木板,在木板上右端静置一质量为m的小滑块。一可视为质点、质量为2m的小朋友荡秋千,从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,小朋友在极短时间内用脚水平蹬踏木板的左端,然后自己刚好能回到A点。已知秋千的摆绳长为L,质量不计,AO与竖直方向的夹角为60°。小滑块与木板之间、木板与水平面间的动摩擦因数都是,重力加速度为g。求:
(1)秋千摆到最低点B,小朋友未蹬踏木板时秋干摆绳的拉力大小;
(2)小朋友蹬踏木板过程中,小朋友做功大小;
(3)若小滑块不从木板上滑下,木板至少应为多长。
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【题目】如图所示,一光束包含两种不同频率的单色光,从空气射向两面平行玻璃砖的上表面,玻璃砖下表面有反射层,光束经两次折射和一次反射后,从玻璃砖上表面分为两束单色光射出, a、b 分别为两束单色光的出射点,下列说法正确的是( )
A.a光的频率小于 b 光的频率
B.在空气中 a 光的波长小于b光的波长。
C.出射光束 a、b 一定相互平行
D.a、b 两色光从同种玻璃射向空气时,a 光发生全反射的临界角大
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