【题目】如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律。
①已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材是_________填字母代号)。
A.直流电源、天平及砝码
B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码
D.交流电源、毫米刻度尺
②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时 速度v和下落高度h。 某同学对实验得到的纸带设计了以下四种测量方案。这些方案中合理的是_______。
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔数计算出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v
C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算得出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
③安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,不慎将一条挑选出的纸带一部分损坏,损坏的是前端部分,剩下的一段纸带如图所示,其上各相邻点间的距离已测出标在图中,单位是cm。已知打点计时器工作频率为50Hz,重力加速度g=9.8 N/kg,重物的质量为1 kg.
重物在打点2时的速度 _______m/s,在打点5时的速度
_______ m/s,此过程中动能的增加
________J,重力势能的减少量
_________J.(本题的计算结果都保留3位有效数字)
④根据实验判断下图中正确的是(其中表示物体动能的变化,
表示物体下落的高度)______
【答案】 ① D; ② D; ③ 1.50; 2.08; 1.04; 1.06; ④ C;
【解析】(1)打点计时器的工作电源是交流电源,在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离,以及通过纸带上两点的距离,求出平均速度,从而可知瞬时速度,本实验还需要的实验器材是:交流电源与毫米刻度尺,故选:D;
(2)实验中瞬时速度通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度去求解,不能根据v=gt和v= 求解,否则就默认了机械能守恒,失去验证的意义.故AB错误,D正确.实验中,用刻度尺测量物体下落的高度,不能根据h=
计算得出高度h,故C错误.故选D.
(3)利用匀变速直线运动的推论得:
v5==2.08m/s
此过程中动能增加量△Ek=mv52-
mv22=1.04J
重力势能减少量△Ep=mgh=1×9.8×(0.032+0.036+0.04)=1.06J
故结论为:在误差允许的范围内,机械能守恒;
(3)根据机械能守恒:△Ek=mg△h;则△Ek-△h图线为原点的直线,故选C.
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【题目】如图所示,质量为M的足够长气缸开口向下与大气连通,放在水平地面上。气缸内部有一个质量为m的活塞,气缸内部的横截面积为S,初始时活塞静止,距离气缸底部为h,热力学温度为T。已知大气压强为p0,重力加速度为g。(不计气缸内气体的重量及活塞与气缸壁间的摩擦)
①若将活塞上方气体的热力学温度升高到2T,则活塞下降的距离?
②若保持温度为T不变,现用手握住活塞手柄缓慢向上推,求将气缸刚推离地面时活塞上升的距离为多少?
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【题目】A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,如图表示发生碰撞前后的v-t图线,由图线可以判断( )
A. A、B的质量比为3∶2
B. A、B作用前后总动量守恒
C. A、B作用前后总动量不守恒
D. A、B作用前后总动能不变
【答案】ABD
【解析】试题分析:根据动量守恒定律: ,得:
,故A错误;根据动量守恒知A、B作用前后总动量守恒,B正确C错误;作用前总动能:
,作用后总动能:
,由此可知作用前后A、B的总动能不变,D正确;故选BD.
【点睛】由图可以读出两物体碰撞前后的各自速度,根据动量守恒列方程求质量比.
【题型】单选题
【结束】
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【题目】用20分度的游标卡尺测量某物体的长度如图甲所示,可知其长度为 cm;用螺旋测微器测量某圆柱体的直径如图乙所示,可知其直径为 mm.
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【题目】如图在半径为R的圆周上均匀分布着六个不同的点电荷,则圆心O处的场强大小和方向为
A. ;由O指向F
B. ;由O指向F
C. ;由O指向C
D. ;由O指向C
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【题目】如图所示,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物体B,跨过固定于斜面体顶端的光滑小滑轮O,倾角为30°的斜面位于水平地面上。A的质量为m,B 的质量为4m,开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动。将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断中正确的是 ( )
A. 物块B受到的摩擦力先减小后增大
B. 地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C. 小球A的机械能守恒
D. 小球A的机械能不守恒,A、B系统的机械能守恒
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【题目】物体沿一条直线运动,下列说法正确的是()
A. 物体在某时刻的速度为3m/s,则物体在1s内一定走3m
B. 物体在某1s内的平均速度是3m/s,则物体在这1s内的位移一定是3m
C. 物体在某段时间内的平均速度是3m/s,则物体在1s内的位移一定是3m
D. 物体在发生某段位移过程中的平均速度是3m/s,则物体在这段位移的一半时的速度一定是3m/s
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【题目】某物理兴趣小组的同学准备测量一个定值电阻的阻值,实验室提供了以下实验器材供选择,请你帮助该实验小组完成以下操作。
A.待测电阻Rx:阻值约为200 Ω;
B.电源E:电动势为3.0 V,内阻可忽略不计;
C.电流表A1:量程为0~30 mA,内电阻r1=20 Ω;
D.电流表A2:量程为0~50mA,内电阻r2约为8 Ω;
E.电压表V: 量程为0~15V,内电阻RV约为10kΩ;
F.定值电阻R0:阻值R0=80 Ω;
G.滑动变阻器R1:最大阻值为10 Ω;
H.滑动变阻器R2:最大阻值为1000 Ω;
J.开关S,导线若干。
(1)由于实验室提供的电压表量程太大,测量误差较大,所以实验小组的同学准备将电流表A1和定值电阻R0改装成电压表,则改装成的电压表的量程为___________V;
(2)为了尽可能减小实验误差,滑动变阻器应该选择________(选填 “G”或“H”),请在右侧方框内已经给出的部分电路图中,选择恰当的连接点把电路连接完整____________。
(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为Rx=____________。
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【题目】如图所示,质量为2kg的物体在长4m的斜面顶端由静止下滑,然后进入由圆弧与斜面连接的水平面(由斜面滑至平面时无能量损失),物体滑到斜面底端时的速度为4m/s,若物体与水平面的动摩擦因数为0.5,斜面倾角为37°,取g=10m/s2,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物体在斜面上滑动时摩擦力做的功;
(2)物体能在水平面上滑行的距离.
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