【题目】同学们分别利用图甲、乙所示的两种装置采用不同方案进行“探究物体运动的加速度与所受合外力关系”的的实验,其中小车A质量约为350g,并与纸带相连,B为打点计时器,托盘C内装有砝码,托盘自身的质量为5g;D为无线测力传感器。两种方案的不同在于: 方案一采用托盘和砝码的重力值作为小车受到的拉力,方案二则用传感器D直接测量绳子对小车的拉力。
(1)关于器材的选取,下列说法正确的是(____________)
A.方案一必须选取单个质量尽量小的砝码,如5克/个
B.方案一可以选取单个质量较大的砝码,如50克/个
C.方案二必须选取单个质量尽量小的砝码,如5克/个
D.方案二可以选取单个质量较大的砝码,如50克/个
(2)两种方案都必须进行的实验操作是(____________)
A.需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力
B.应先接通打点计时器电源,再释放小车
C.为了减小误差,每次小车应从同一位置释放
D.需要记录托盘中砝码的质量
(3)某组同学利用方案进行了实验,并将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的a-F图中,请你根据图中点迹,绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线___________。
(4)根据第(3)问中你所绘制的图线,可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是____________________________________________。
(5)若某组同学利用方案一进行实验室,忘记了将轨道右端垫高平衡摩擦力,一直是轨道处于水平状态,请根据牛顿运动定律,通过推导说明由这种操作和正确操作分别获取的数据所绘制的a-F图线的斜率和纵轴截距_____________________。
【答案】AD AB 见解析图 平衡摩擦过度 见解析
【解析】
(1)[1]乙装置由于有力传感器,则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量,也不要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量,而甲装置是需要的。故选AD.
(2)[2]两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力,这样才能保证拉力的功等于合外力的功,A正确;根据打点计时器使用规范,两种方案都需要应先接通打点计时器电源,再释放小车,B正确;测量过程中与小车是否在同一位置释放无关,故C错误;乙装置由于有力传感器,则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量,故D错误.
(3)[3]关系图线如图所示:
(4)[4]由图可知当F=0时加速度a不为零,所以不妥之处在于右端垫得过高,平衡摩擦过度.
(5)[5]由牛顿第二定律可知,未平衡摩擦时有:
得:
平衡摩擦时有:
得:
两次对比可知,忘记右端垫高平衡摩擦对图像斜率无影响,但在纵轴上会产生的负截距.
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【题目】某一做直线运动的物体的v-t图象如图所示,根据图象求:
(1)前4s内物体距出发点的最大距离;
(2)前4s内物体的位移;
(3)前4s内通过的路程
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【题目】如图所示,匝数n=100,边长l=0.1m的正方形线框置于匀强磁场中,现让线框垂直磁场方向的轴匀速转动,如图为计时开始后,通过线框的磁通量随时间变化的图像,则
A. 线框中感应电动势有效值为
B. 线框两端电压瞬时值为
C. 匀强磁场的磁感应强度为
D. t=0时刻线框恰好位于中性面处
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【题目】物理学是一门实验学科,是以实验为基础的在物理学的发展过程中,许多重要的物理规律都是由实验发现或由实验验证了的,下列有关物理实验中涉及的思想或方法说法正确的是( )
A. (a)图为探究影响电荷间相互作用力的因素的实验图,该实验利用了等效替代的思想
B. (b)图库伦的扭秤实验装置图,该实验利用了微小量放大法的思想
C. (c)图为伽利略研究落体运动的规律,在该实验中伽利略通过减小斜面的倾角,直接验证了物体下落的速度与时间成正比
D. (d)图为探究求合力的方法的实验装置图,该实验利用了控制变量的思想
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【题目】如图所示,理想变压器原副线圈的匝数之比,L1是“100V,50W”的灯泡,L2和L3均为“100V,100W”的灯泡,不考虑灯泡电阻的变化,当左端所接电源电压为U时,灯泡L1恰好正常发光,则
A. L2和L3也恰好正常发光
B. n1两端的电压为100V
C. n1输入的功率为40W
D. 闭合开关S,L2和L3可能烧毁
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【题目】如图所示,长为R的不可伸长轻绳上端固定在O点,下端连接一只小球,小球与地面间的距离可以忽略(但小球不受地面支持力)且处于静止状态.现给小球一沿水平方向的初速度,使其开始在竖直平面内做圆周运动。设小球到达最高点时轻绳突然断开,已知最后小球落在距初始位置水平距离为4R的地面上,重力加速度为g.试求:(图中所标初速度v0的数值未知)
(1)绳突然断开时小球的速度;
(2)小球刚开始运动时对绳的拉力.
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【题目】一根长40cm的轻杆,一端固定于O点,另一端拴着一个质量为2kg的小球,绕O点在竖直面内运动,在最高点时,求: (g=10m/s2)
(1)当杆对小球施加拉力的大小为25N时,小球的速度大小;
(2)小球的速度大小为1m/s时,杆对小球的作用力。
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【题目】用如图(a)所示的电路测量电源的电动势和内阻,定值电阻R1=16Ω。
(1)闭合开关S后,电压表V1无示数,电压表V2有示数,经检查发现电路中存在断路故障,则该故障可能在_____(选填“ab”或“bc”或“cd”)两点间。
(2)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的阻值,记录两电压表的多组示数U1、U2,如表所示,根据表中数据作出的U2﹣U1图象如图(b)所示
U2/V | 5.0 | 4.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 | 2.5 | 2.0 |
U1/N | 0.66 | 1.00 | 1.33 | 1.88 | 2.00 | 2.32 | 2.68 |
由上述图象可知,电源电动势E=_____V,内阻r=_____Ω.(结果均保留两位有效数字)
(3)实验中,产生系统误差的主要原因是_____。
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【题目】如图所示,用手提一轻弹簧,弹簧下端挂一金属球。在将整个装置匀加速上升的过程中,手突然停止不动,则在此后一小段时间内( )
A. 小球向上做减速运动
B. 小球的加速度减小
C. 小球的速度与弹簧的形变量都要减小
D. 小球立即停止运动
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