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【题目】某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能与弹簧伸长量之间的关系.实验步骤如下:

(1)用游标卡尺测量遮光条宽度d . 如图乙所示测量值d= ________mm.

(2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧,将轻质遮光条水平固定在弹簧下端;在立柱上固定一指针,标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置,并测出此时弹簧长度x0

(3)测量出重锤质量m,用轻质细线在弹簧下方挂上重锤,测量出平衡时弹簧的长度x1,并按甲图所示将光电门组的中心线调至与遮光条下边缘同一高度,已知当地重力加速度为 g,则此弹簧的劲度系数k =_______

(4)用手缓慢地将重锤向上托起,直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门组记下遮光条经过的时间△t,则此时重锤下落的速度=________,弹簧此时的弹性势能=_____________(均用题目所给字母符号表示).

(5)换上不同质量的重锤,重复步骤3、4,计算出相关结果,并验证弹性势能EP 与弹簧伸长量△x 之间的关系.

【答案】 2.45或2.50

【解析】(1) 由图所示游标卡尺可知,主尺示数为0.2cm,游标尺示数为10×0.05mm=0.50mm=0.050cm,游标卡尺示数为0.2cm+0.050cm=0.250cm=2.50mm;

(2) 测量出重锤质量m,用轻质细线在弹簧下方挂上重锤,测量出平衡时弹簧的长度x1,并按图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度,已知当地重力加速度为g,则此弹簧的劲度系数;

(3)根据能量守恒定律得

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【题目】压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图(a)所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球.小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图(b)所示,下列判断正确的是( )

A.t1t2时间内,小车做匀加速直线运动

B.t2t3时间内,小车做变加速直线运动

C.t1t2时间内,小车做变加速直线运动

D.t2t3时间内,小车做匀加速直线运动

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【题目】如图1所示是某质谱仪的模型简化图,P点为质子源,初速度不计的质子经电压加速后从O点垂直磁场边界射入,在边界OS的上方有足够大的垂直纸面的匀强磁场区域,B0.2Tab间放有一个宽度为Lab0.1cm的粒子接收器Soa长度为2m。质子的比荷,质子经电场、磁场后正好打在接收器上。

1)磁场的方向是垂直纸面向里还是向外?

2)质子进入磁场的角度范围如图2所示,向左向右最大偏角,所有的质子要打在接收板上,求加速电压的范围(结果保留三位有效数字,取cos800.99, )。

3)将质子源P换成气态的碳I2与碳14原子单体,气体在P点电离后均帯一个单位正电(初速度不计),碳12的比荷Ckg,碳14的比荷保持磁感应强度不变,从O点入射的角度范围不变,加速电压可以在足够大的范围内改变。要使在任一电压下接收器上最多只能接收到一种粒子,求oa的最小值(结果保留三位有效数字,取)

4)第(3)问中的电离体经电压加速后,单位时间内从O点进入的粒子数保持不变,其中碳1280%、碳1420%。通过控制加速电压,使碳14在磁场中做圆周运动的半径与时间的关系R140.90.1t(cm)。请在图3中描绘出接收器上的亮度随时间的变化的图像(每毫秒内接收到的粒子越多越亮,1表示在这一过程中最亮时的亮度)。

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【题目】某颗地球同步卫星正下方的地球表面有一观察者,他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星,春分那天(太阳光直射赤道)在日落12小时内有时间该观察者看不见此卫星。已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g,地球自转周期为T,卫星的运动方向与地球转动方向相同,不考虑大气对光的折射,下列说法中正确的是

A. 同步卫星离地高度为

B. 同步卫星加速度小于赤道上物体向心加速度

C.

D. 同步卫星加速度大于近地卫星的加速度

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【题目】联合国气候变化大会达成《哥本哈根协议》,为减少二氧化碳排放,我国城市公交推出新型节能环保电动车,在检测某款电动车性能的实验中,质量为8×102kg的电动车由某一速度开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F-图像(图中ABBO均为线段),假设电动车行驶中所受的阻力恒定,则由图像可得

A. 在全过程中,电动车在B点时速度最大

B. 电动车运动过程中所受的阻力

C. 电动车的额定功率

D. 电动车从开始运动到刚好达到最大速度所用的时间

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【题目】如图所示,相互平行的河岸上有两个正对(连线垂直河岸)的码头,A、B小船在静水中速度为v1,河水流速恒为v2,河宽为d,要求小船从A沿直线运动到B,则(  )

A.小船船头正对B运行

B.小船运行时间为

C.小船运行时间为

D.v2越大,过河时间越长

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【题目】将一个皮球从地面以初速度v0竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,即f=kv,重力加速度为g,下列说法中正确的是(  )

A.从抛出到落四地面的过程中,最高点加速度最大,大小为g

B.刚抛出时加速度最大,大小为g+

C.皮球上升所用时间比下降所用时间长

D.皮球落回地面时速度大于v0

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【题目】如图为静电除尘机理示意图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区,带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。图中虚线为电场线(方向未标)。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化,则

A. 每个尘埃的运动轨迹都与一条电场线重合

B. 尘埃在迁移过程中电势能增大

C. 尘埃在迁移过程中做匀变速运动

D. 图中点电势低于点电势

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【题目】在商场中,为了节约能源,无人时,自动扶梯以较小的速度运行,当有顾客站到扶梯上时,扶梯先加速,后匀速将顾客从一楼运送到二楼,速度方向如图所示。若顾客与扶梯保持相对静止,下列说法正确的是

A. 在加速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力

B. 在匀速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力

C. 在加速阶段,顾客所受摩擦力与速度方向相同

D. 在匀速阶段,顾客不受摩擦力作用

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