【题目】某小组采用如图的装置验证动能定理。平衡摩擦力后,为简化实验,认为小车受到的合力等于沙和沙桶的总质量。回答下列问题:
(1)为了保证小车受到的合力大小近似等于沙和沙桶的总重力,沙和沙桶的总质量应____(选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)小车的质量;
(2)让沙桶带动小车加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L 和这两点的速度大小 v1和v2( v1<v2)。若小车的质量为M、此时沙和沙桶的总质量为m,则本实验需验证的数学表达式为________。
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【题目】为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为θ=60°,长为L1=2 m的倾斜轨道AB,通过微小圆弧与长为的水平轨道BC相连,然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道D,如图所示。现将一个小球从距A点高为h=0.9 m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为
。g取10 m/s2,求:
(1)小球初速度v0的大小;
(2)小球滑过C点时的速率vC;
(3)要使小球不离开轨道,则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。
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【题目】某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05 s闪光一次,右图中所标数据为相邻两次频闪小球的实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2,小球质量m=0.2 kg,计算结果保留三位有效数字):
时刻 | t2 | t3 | t4 | t5 |
速度(m/s) | 5.59 | 5.08 | 4.58 |
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=____________m/s;
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp=_________J,动能减少量ΔEk=___________J;
(3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律.由上述计算得ΔEp______ΔEk(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是 .
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【题目】测定木块与长木板之间的动摩擦因数。
测定木块与水平长木板之间的动摩擦因数,通常需要测力计。如果没有测力计,能否测出它们之间的动摩擦因数呢?某实验小组根据转换测量的方法,测出了木块与长木板之间的动摩擦因数。他们测量的步骤和方法如图所示:
①如图a,测出轻弹簧的自然长度;
②如图b,将木块悬挂在弹簧的下端,静止时测出弹簧的长度;
③如图c,将长木板固定在水平面上,用弹簧拉动木块在长木板上水平匀速运动,测出弹簧长度。
(1)根据测出的物理量,请你写出动摩擦因数的表达式 。写出推导过程:
(2)在实验中同学们发现:如果按图d的方法,将弹簧一端连接木块,一端固定在竖直墙壁上,拉动长木板水平运动,测出弹簧长度,同样可以求得动摩擦因数
。
比较图c和图d的两种方法,你认为图 方法更好,原因是 。
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【题目】研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接,放射源发出的射线从其上方小孔向外射出。则
(A)a为电源正极,到达A板的为α射线
(B)a为电源正极,到达A板的为β射线
(C)a为电源负极,到达A板的为α射线
(D)a为电源负极,到达A板的为β射线
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【题目】如图,两端封闭的直玻璃管竖直放置,一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B,上下两部分气体初始温度相等,且体积VA>VB。
(1)若A、B两部分气体同时升高相同的温度,水银柱将如何移动?
某同学解答如下:
设两部分气体压强不变,由,…,
,…,所以水银柱将向下移动。
上述解答是否正确?若正确,请写出完整的解答;若不正确,请说明理由并给出正确的解答。
(2)在上下两部分气体升高相同温度的过程中,水银柱位置发生变化,最后稳定在新的平衡位置,A、B两部分气体始末状态压强的变化量分别为ΔpA和ΔpB,分析并比较二者的大小关系。
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【题目】装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因。质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块,间隔一段距离水平放置,如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响。
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【题目】如图所示,三棱镜的横截面为直角三角形ABC,∠A=30°,∠B=60°。一束平行于AC边的光线自AB边的p点射入三棱镜,在AC边发生反射后从BC边的M点射出,若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等.
求:(1)三棱镜的折射率
(2)当光第一次射到三棱镜的AC边时,是否有光线从AC边折射出,写出分析过程。
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【题目】如图,水平地面上有两个静止的小物块a和b,其连线与墙垂直:a和b相距l;b与墙之间也相距l;a的质量为m,b的质量为m。两物块与地面间的动摩擦因数均相同,现使a以初速度
向右滑动。此后a与b发生弹性碰撞,但b没有与墙发生碰撞,重力加速度大小为g,求物块与地面间的动摩擦力因数满足的条件。
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