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【题目】某实验小组采用了如图甲所示的实验装置通过打点计时器所打出的纸带和力的传感器的示数来研究加速度和力的关系。本实验已经平衡了摩擦力轻滑轮摩擦不计用M表示小车的质量,用m表示砂桶和砂子的总质量。

(1)实验中,一定要进行的操作是___________

A.用天平测出m的大小

B.小车靠近打点计时器,先接通电源后释放小车

C.改变砂桶中砂子的质量,打出几条纸带

D.为减小误差,要保证m远小于M

(2)以力传感器的示数F为横坐标,通过纸带计算出的加速度为纵坐标,画出的a-F图像如图乙所示,则可求出小车的质量M=__kg

【答案】BC 0.25

【解析】

(1)小车受合力大小为细绳中弹力的2倍,可由力传感器得出,因此不需要用天平测出m的大小,也不需要使砂桶和砂子的质量m远小于小车的质量M,故AD错误;为了让纸带上可以记录足够多的计时点,且相邻计时点时间间隔相等,小车需要靠近打点计时器,并先接通电源后放开小车,故B正确;改变砂桶中砂子的质量,以便改变小车所受合力大小,从而研究加速度对就不同力作用下的关系,从而得出具有普遍性的结论,故C正确。

(2)对小车由牛顿第二定律有:,故,所以图象中图线斜率,得

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【题目】如图所示,在柱形容器中密闭有一定质量的气体,一光滑地热活家(质量不可忽略,厚度可忽略)将容器分为AB两部分,离容器底部高为45cm处开有一小孔与U形水银管相连,容器顶端有一阀门K,先将阀门打开与大气相通,外界大气压p075 cmHg,稳定后U形管两边水银面的高度差△h15cm,此时活塞离容底部的高度L50cmAB两部分气体的温度t0300K,闭合阀门,仅使容器内A部分气体的温度降至240KB部分气体的温度保持不变,稳定后U形管左、右两管水银面相平,不计U形管内气体体积,求

U形管左、右两管水银面相平时,活塞离容器底部的高度

②整个柱形容器的高度

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【题目】如图所示,质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上.现对木块施加一水平向右的拉力F,木块在长木板上滑行,长木板始终静止.已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.则(  )

A. μ1一定小于μ2

B. μ1可能大于μ2

C. 改变F的大小,F>μ2(m1m2)g时,长木板将开始运动

D. F作用于长木板,F>(μ1μ2)(m1m2)g时,长木板与木块将开始相对滑动

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【题目】如图所示,一质量为M、足够长的平板静止于光滑水平面上,平板左端与水平轻弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上.平板上有一质量为m的小物块以速度v0向右运动,且在本题设问中小物块保持向右运动.已知小物块与平板间的动摩擦因数为μ,弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x的平方成正比,重力加速度为g.求:

(1)当弹簧第一次伸长量达最大时,弹簧的弹性势能为Epm,小物块速度大小为求该过程中小物块相对平板运动的位移大小;

(2)平板速度最大时弹簧的弹力大小;

(3)已知上述过程中平板向右运动的最大速度为v.若换用同种材料,质量为的小物块重复上述过程,则平板向右运动的最大速度为多大?

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【题目】如图所示,正方形abcd区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,O点是cd边的中点。一个带正电的粒子(重力忽略不计)O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场。若只改变带电粒子射入磁场时的速度方向,则下列说法中正确的是

A. 该带电粒子可能从ab之间射出磁场

B. 该带电粒子不可能从bc(不包括bc两点)之间射出磁场

C. 该带电粒子在磁场中运动的时间不可能小于t0

D. 该带电粒子在磁场中运动的时间可能是1.2t0

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【题目】如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外.一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右).则g( )

A. 导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a

B. 导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a

C. 导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向左

D. 导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向右

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【题目】如图所示,竖直平面内固定一光滑轨道ABCD,分别由弧面AB段、水平面BC段和半圆弧面CD段组成,三段轨道分别在B点和C点平滑连接,已知半圆弧面半径为R,直径DOC垂直BC。大小相同的小球从左到右依次编号为1、2、3……、N,间隔一定距离静止在水平轨道上,已知每个小球的质量为其相邻左边小球质量的k倍(k<1)。将质量为m的1号小球置于弧面AB段高出水平面BC为的位置,由静止释放,在水平轨道上与2号小球碰撞,2号小球再与3号小球碰撞……。所有碰撞均为对心正碰且无机械能损失,重力加速度为g。求:

(1)1号小球与2号小球碰撞之后,2号小球的速度大小;

(2)当N=3时第3个小球滑上圆轨道后对C点的压力;

(3)为保证N=5时第5个小球在第一次被碰撞后不会脱离半圆轨道,求k的取值范围。

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【题目】某粒子实验装置原理图如图所示,狭缝在一条直线上,之间存在电压为U的电场,平行金属板相距为d,内部有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为。比荷为k的带电粒子由静止开始经之间电场加速后,恰能沿直线通过板间区域,从狭缝垂直某匀强磁场边界进入磁场,经磁场偏转后从距离LA点射出边界。求:

1两板间的电压;

2)偏转磁场的磁感应强度。

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【题目】在做研究匀变速直线运动的实验中:

(1)实验室提供了以下器材:打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线,交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是________________

(2)某同学想用纸带求出小车的加速度。电源频率f50Hz,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点。因保存不当,纸带被污染,如图所示,ABCD是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:SA=16.6mmSB=126.5mmSD=624.5mm。可由以上信息推知:

①相邻两计数点的时间间隔为___________s

②打C点时物体的速度大小为___________m/s(2位有效数字)

③物体的加速度大小为____________(SASBSDf表示,不必计算结果)

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