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【题目】用如图实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,在m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证系统机械能守恒.下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点未标出,计数点间的距离如图所示.已知m1=50gm2=150g,当地重力加速度g=9.8m/s2.则

1)在纸带上打下计数点5m2的速度v=____m/s

2)在打点05过程中系统动能的增量Ek=___J,系统势能的减少量Ep=___J

3)上题中经精确计算得到系统动能的增量与系统势能的减少量间有差距,其原因是有空气阻力、测量误差和_____.(写一条)

【答案】2.4 0.576 0.588 纸带与打点计时器间有摩擦(细线与定滑轮间有摩擦或定滑轮的转动等)

【解析】

第一空.利用匀变速直线运动的推论.

第二空.系统动能的增量Ek=Ek5-0=(m1+m2)v52=0.576 J

第三空.系统重力势能减小量Ep=m2-m1gh=0.1×9.8×0.600 J=0.588 J.

第四空. 上题中经精确计算得到系统动能的增量与系统势能的减少量间有差距,其原因是有空气阻力、测量误差和纸带与打点计时器间有摩擦(细线与定滑轮间有摩擦或定滑轮的转动等).

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,ABC为等腰棱镜,OO’是棱镜的对称轴,a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜,两束光在AB面上的入射点到D点的距离相等,两束光折射后相交于图中的P点,下列判断正确的是

A.在同一介质中,a光光速于b光光速

B.若从同一介质射入真空,发生全反射时a光的临界角比b光大

C.用同一双缝干涉实验装置观察,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距

D.在真空中,a光波长大于b光波长

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【题目】现在科学技术研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备.它的基本原理如图甲所示,上、下为两个电磁铁,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室内做圆周运动.电磁铁线圈电流的大方向可以变化,在两极间产生一个变化的磁场,这个变化的磁场又在真空室内激发感生电场,其电场线是在同一平面内的一系列同心圆,产 生的感生电场使电子加速.图甲中上部分为侧视图、下部分为俯视图.如果从上往下看,电子沿逆时针方向运动。己知电子质量为m、电荷量为e,初速度为零,电子圆形轨道的半径为R.穿过电子圆形轨道面积的磁通量随时间t的变化关系如图乙所示,在t0时刻后,电子轨道处的磁感应强度为B0,电子加速过程中忽略相对论效应.

1)求在t0时刻后,电子运动的速度大小;

2)求电子在整个加速过程中运动的圈数;

3)为了约束加速电子在同一轨道上做圆周运动,电子感应加速器还需要加上“轨道约束”磁场,其原理如图丙所示.两个同心圆,内圆半径为R,内圆内有均匀的“加速磁场” B1,方向垂直纸面向外.另外在两圆面之间有垂直纸面向外的“轨道约束”磁场B2B2之值恰好使电子在二圆之间贴近内圆面在;B2磁场中做逆时针的圆周运动(圆心为0,半径为R)。现使B1随时间均匀变化,变化率=k (常数)为了使电子保持在同一半径R上做圆周运动,求磁场B2的变化率

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【题目】如图半径为l0.5m的圆形金属导轨固定在水平面上,一根长也为l0.5m,电阻R=1Ω的金属棒ab一端与导轨接触良好,另一端固定在圆心处的导电转轴上,由电动机A带动以角速度旋转,在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面,大小为B1=0.6T、方向竖直向下的匀强磁场。另有一质量为m0.1kg、电阻R=1Ω的金属棒cd搁置在等高的挡条上,并与固定在竖直平面内的两直导轨保持良好接触,导轨间距也为l0.5m,两直导轨上端接有阻值R=1Ω的电阻,在竖直导轨间的区域存在大小B21T,方向垂直导轨平面的匀强磁场。接通开关S后,棒对挡条的压力恰好为零。不计摩擦阻力和导轨电阻。

1)指出磁场B2方向

2)求金属棒ab旋转角速度大小

3)断开开关S后撤去挡条,棒开始下滑,假设导轨足够长,棒下落过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好,从金属棒cd开始下落到刚好达到最大速度的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q0.6 J,求这一过程金属棒下落的高度。

4)从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中,通过金属杆的电荷量q

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【题目】如图4所示,板长为l,板的B端静放有质量为m的小物体P,物体与板间的动摩擦因数为μ,开始时板水平,若缓慢转过一个小角度α的过程中,物体保持与板相对静止,则这个过程中( )

A.摩擦力对P做功为μmgcosα·l(1cosα)

B.摩擦力对P做功为mgsinα·l(1cosα)

C.支持力对P做功为mglsinα

D.板对P做功为mglsinα

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【题目】如图所示,是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图,电动机的内阻r=0.8Ω,电路中另一电阻R=10Ω,直流电压U=160V,电压表的示数UV=110V.试求:

1)通过电动机的电流?

2)电动机的输入电功率?

3)如果电动机以1m/s的速度匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量是多少?(g=10m/s2

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A. 在磁铁靠近线圈过程中,线圈中的感应电流方向为顺时针(从上往下看

B. 在磁铁远离线圈过程中,线圈中的感应电流方向为逆时针(从上往下看

C. 线圈对磁铁的磁场力始终向上

D. 线圈对磁铁的磁场力先向上再向下

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A. 在轨道3上的运行周期为24h

B. 在轨道3上的运行速率大于7.9km/s

C. 在轨道3上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度

D. 在轨道2上由P点向Q点运动的过程中,地球引力对卫星做负功,卫星的动能减少

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B. A球的线速度大于B球的线速度

C. A球的运动周期小于B球的运动周期

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