【题目】某研究性学习小组分别用如下图所示的装置进行以下实验:
(1)“探究加速度与合外力的关系”装置中,小车质量为M,砂桶和砂子的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数)。
①为了减小实验误差,下列做法正确的是(____)
A.只需平衡小车的摩擦力
B.滑轮摩擦足够小,绳的质量要足够轻
C.砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量
D.先释放小车,后接通打点计时器的电源
②某同学根据实验数据画出了如图所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为________。
A.
B.
C.mg
D.F
③当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线______(填选项前的字母)。
A.逐渐偏向纵轴
B.逐渐偏向横轴
C.仍保持原方向不变
(2)下图为上述实验中打下的一条纸带,A点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,测得AB=2.0 cm、AC=8.0 cm、AD=18.0 cm、AE=32.0 cm,打点计时器的频率为50 Hz,则C点的速度为________ m/s,小车的加速度为________ m/s2。(保留2位有效数字)
【答案】B;D;C;0.8;4;
【解析】
(1) ①本实验中弹簧秤的示数即为绳子的拉力,不需要用砂和砂桶的总重力代替绳子拉力,所以不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量;但滑轮摩擦和绳子的重力会影响示数,所以滑轮摩擦足够小,绳的质量要足够轻;实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作,以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力;实验时,若先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,同时平衡摩擦力时纸带应穿过打点计时器,故B正确,ACD错误。
故选:B.
②对小车分析,应有F=ma,解得:a=F,由于图线经过坐标原点,因此应作出a与F图像,纵轴为小车的加速度大小,横轴应为F,故ABC错误,D正确。
故选:D
③由于图象的斜率为k=1/M,所以增大沙和沙桶质量,k不变,仍保持原方向不变,所以C正确。
故选:C
(2)纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s,且每两个记数点间还有四个计时点未画出,所以T=0.1s.根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小。
vC==0.8m/s,
连续相等时间内的位移差为△x=4cm=0.04m,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得:
a=△x/T2=0.04/0.01=4m/s2
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【题目】某质点沿直线运动,其位移时间图象如图所示,关于该质点的运动,下列说法中正确的是
A. 2s末质点的位移为零,前2s内位移为“”,后2s内位移为“
”,所以2s末质点改变了运动方向
B. 2s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零
C. 质点做匀速直线运动,速度大小为,方向与规定的正方向相同
D. 质点在4s时间内的位移大小为,位移的方向与规定的正方向相同
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【题目】如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为α,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持α角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点。
(1)图中s应是B球初始位置到_____________的水平距离.
(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量有:_____________.
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【题目】某节能运输系统装置的简化示意图如图所示.小车在轨道顶端时,自动将货物装入车中,然后小车载着货物沿不光滑的轨道无初速度下滑,并压缩弹簧.当弹簧被压缩至最短时,立即锁定并自动将货物卸下.卸完货物后随即解锁,小车恰好被弹回到轨道顶端,此后重复上述过程.则下列说法中正确的是( )
A. 小车上滑的加速度小于下滑的加速度
B. 小车每次运载货物的质量必须是确定的
C. 小车与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
D. 小车上滑过程中克服摩擦阻力做的功小于小车下滑过程中克服摩擦阻力做的功
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【题目】把一小球从离地面h=5m处,以v0=10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,(g=10m/s2).求:
(1)小球在空中飞行的时间;
(2)小球落地点离抛出点的水平距离;
(3)小球落地时的速度大小.
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【题目】2013年12月10日21时20分,“嫦娥三号”发动机成功点火,开始实施变轨控制,由距月面平均高度100 km的环月轨道成功进入近月点高15 km、远月点高100 km的椭圆轨道。关于“嫦娥三号”,下列说法正确的是
A. “嫦娥三号”的发射速度大于7.9 km/s
B. “嫦娥三号”在环月轨道上的运行周期大于在椭圆轨道上的运行周期
C. “嫦娥三号”变轨前沿圆轨道运行的加速度大于变轨后通过椭圆轨道远月点时的加速度
D. “嫦娥三号”变轨前需要先点火加速
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【题目】多用电表指针如下图所示
(1)如果选择开关为“×10”挡,则所测电阻的阻值____ Ω.
(2)如果选择开关为直流电压250 V挡,则对应读数是________V.
(3)如果选择开关为直流电流100 mA挡,则对应读数是________mA.
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【题目】图示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数I1增大了0.2 A,电流表A2的示数I2增大了0.8 A,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,则下列说法正确的是( )
A. 电压表V1示数增大
B. 电压表V2、V3示数均增大
C. 该变压器起升压作用
D. I1U1=I2U2
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【题目】某同学做“研究匀变速直线运动的规律”的实验装置如图。一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细线,跨过固定在木板边缘的滑轮与钩码相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在钩码牵引下,小车在木板上向左运动。电火花打点计时器所用的交流电频率为50 Hz。
(1)实验中,使用到电火花打点计时器(含纸带、墨粉纸)、小车、长木板、钩码和细线等,在下面的仪器和器材中,还需使用的有____________。(填选项代号)
A.电压为4~6 V的50 Hz交流电源
B.电压为220 V的50 Hz交流电源
C.刻度尺
D.停表
E.天平
(2)该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤有_________。
A.将打点计时器固定在长木板有滑轮的一端,并接好电路
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
C.把一条细线拴在小车上,细线跨过定滑轮,下端挂着钩码
D.实验时先释放小车,再接通电源
(3)如图所示,电火花打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点迹,相邻的两计数点间还有4个点没有画出,根据纸带可以计算各点的瞬时速度及小车加速度。打计数点5时小车的速度v5=_______m/s,根据纸带计算小车的加速度a=________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f=51 Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
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