【题目】如图所示,在“探究小车所受外力做功与动能变化关系”的实验中,现有甲、乙两种方案:
(1)实验操作过程中可能用到如下步骤,两套装置必须同时用到的实验步骤是____。
A.平衡摩擦力
B.测量小车质量
C.通过纸带计算速度时,选用等间距部分
D.重复实验时,小车从靠近打点计时器的同一位置释放
(2)某同学利用图乙的装置,按正确步骤进行实验,绘制W∝△EK的图像时,_______(选填“需要”或“不需要”)测量W的具体数值。
(3)某同学利用图甲的装置平衡摩擦力后进行实验,小车质量为M、钩码的总质量为m(m<<M),打出的纸带如图丙所示,计算出B、E点时小车的速度分别vB、vE,重力加速度为g,探究B到E过程小车所受外力做功与动能变化关系,若外力做功与小车动能变化相等,则数学表达式为___________(用M、m、g、s、vB、vE表示)
(4)利用图甲的装置,某小组实验结果显示,合外力做功总是略小于小车动能的变化,请分析出现这种情况的可能原因是___________。
【答案】(1)AB (2)不需要 (3) (4)平衡摩擦力过度或倾角过大
【解析】
根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析,平衡摩擦力作用后,进行实验过程中需要用刻度尺测量纸带上点的距离,用天平测出小车的质量,需要改变砝码的质量来代替小车的拉力.根据W=Fs求出砂桶及砂的总重力做功,根据匀变速直线运动的平均速度等于中点时刻的瞬时速度求初末位置的速度,即可得到动能的变化量,从而写出探究结果表达式,根据此表达式分析所需要的测量仪器。
(1) A项:两套装置中都应保持细线的拉力即为小车所受的合外力,所以都应平衡摩擦力,故A正确;
B项:由于要探究小车的合外力做功与小车动能的变化,所以应测量小车的质量,故B正确;
C项:图甲小车做匀加速直线运动,图乙中先加速后匀速,所以不能同时用到,故C错误;
D项:重复实验时,小车从靠近打点计时器,并不一定要同一位置释放,故D错误。
故选:AB。
(2) 图乙的装置中小车的合力即为橡皮筋的弹力,只要探究橡皮筋加倍,小车的动能是否加倍,并不要测量W的数值;
(3)由于钩码的总质量远远小于小车的质量,所以小车的合力近似等钩码的总重力,所以小车从B到E外力做的功为
小车从B到E动能的变化为:
若外力做功与小车动能变化相等,则数学表达式为;
(4) 合外力做功总是略小于小车动能的变化,说明除了拉力对小车做功外还有其它力对小车做功,即小车的重力沿斜面向下的分力大于阻力,也即平衡摩擦力过度或倾角过大。
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【题目】(18分)(2012·广东理综物理)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图15(a)和图15(b)所示,长度为_____cm,直径为_____mm。
②按图15(c)链接电路后,实验操作如下:
(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;
(b)将电阻箱R2的阻值调至最______(填“大”或“小”);将S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280Ω;
③由此可知,圆柱体的电阻为_____Ω。
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【题目】如图甲所示是某电场中的一条电场线,若有一质子以某一初速度仅在电场力的作用下,沿AB由A点运动到B点,所经位置的电势(φ)随距A点的距离(x)变化的规律如图乙所示.则以下关于质子的v-t图像,Ek-x图像,a-t图像,E(电势能与动能之和)-x图像,四种图像中可能正确的有
A. B.
C. D.
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【题目】在如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值中正确的是( )
A. ,
B.
,
C. ,
D.
,
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【题目】在测量“电阻丝的电阻率”实验中,某同学进行如下一些操作。
(1)如图所示,用螺旋测微器测量该金属丝的直径,该金属丝的直径d=___________mm
(2)某同学根据图连接实验电路,如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在操作上存在的不妥之处___________。
(3)用伏安法测量电阻之前,要用多用电表粗测电阻的阻值,以便选取合适量程的电表在用多用电表测量电阻阻值时,下列说法中正确的是___________。
A.必须将电阻与电源断开
B.多用电表测量不同电阻过程中,仅需进行一次欧姆调零
C.若发现指针偏转角度较小,应该选择较高的倍率档
D.测量电阻时,若红表笔插在负插孔,黑表笔插在正插孔,将影响测量结果
(4)实验室提供如下器材:
待测电阻丝的电阻(约为30Ω);
直流电源E(电动势为3V,内阻忽略不计);
电流表A(量程100mA,内阻r1=10Ω);
电压表V(量程3V,内阻r2约为20KΩ);
滑动变阻器R2(最大阻值5Ω):开关S,导线若干.
①请根据给出的仪器设计测电阻的实验电路图(要求测量结果尽可能精确)_______
②若某次测量中电流表A的读数为I,电压表V读数为U,则电阻丝的电阻R=______(用题中所给的字母表示)
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【题目】如图所示,竖直面内的虚线边界△AMN为等边三角形,边长L=0.6m,水平边界MN上方是竖直向下的匀强电场,场强E=2×10-4N/C ,P、Q分别是AM和AN的中点,梯形MNQP内有磁感应强度为B1垂直纸面向里的匀强磁场,△APQ内有磁感应强度为B2垂直纸面向里的匀强磁场,B2=3B1,△AMN以外区域有垂直纸面向外,大小是B2的匀强磁场.一带正电的粒子,比荷,从O点由静止开始释放,从边界MN的中点C进入匀强磁场,OC相距1m,经梯形磁场偏转后垂直AN经过Q点.(粒子重力不计)求:
(1)粒子到达C点时的速度v;
(2)磁感应强度B1的大小;
(3)粒子从O点出发,到再次回到O点经历的时间.
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【题目】如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场.一束质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心O射入匀强磁场,又都从该磁场中射出.这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短.若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,则在磁场中运动的带电粒子( )
A. 速率越大的运动时间越长 B. 运动时间越长的周期越大
C. 速率越小的速度方向偏转的角度越小 D. 运动时间越长的半径越小
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【题目】自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样,它们的边缘有三个点A、B、C,如图所示。正常骑行时,下列说法正确的是( )
A. A点的角速度大于B点的角速度
B. A点的线速度与B点的线速度大小相等
C. C点的角速度小于B点的角速度
D. C点的线速度与B点的线速度大小相等
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【题目】下列说法正确的是 。
A. 在“用油膜法估测分子直径”的实验中,公式中的V是一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积,S是单层分子油膜的面积
B. 气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
C. 热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D. 空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越快
E. 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力
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