【题目】某同学在实验室用如图甲所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题.
(1)在此实验中,此同学先接通计时器的电源(频率为50Hz),再放开纸带,如图乙是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图所示,其中sA=42.05cm,sB=51.55cm,sC=62.00cm,则小车的加速度为a=m/s2 , 打B点时小车的速度vB=m/s(保留2位有效数字)
(2)一组同学在做探究加速度与质量的关系实验时,保持沙和沙桶的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该作a与的关系图象.
(3)在此实验中,要验证沙和沙桶以及小车的系统机械能守恒,实验数据应满足的关系是(用上题的符号表示,不要求计算结果).
【答案】
(1)0.95,1.0
(2)
(3)mgs= (M+m)v2
【解析】解:(1)由题意可知:x1=(51.55﹣42.05)cm=9.5cm,x2=(62.00﹣51.55)cm=10.45cm,计数点之间时间间隔为T=0.1s.
因此小车加速度为:a= =
=0.95m/s2,
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有:
vB= =
=1.0m/s;(2)由牛顿第二定律可知:a=
,当物体所受的合外力F一定时,物体的加速度a与物体的质量成反比.
反比例关系不容易根据图象判定,而正比例关系容易根据图象判定,所以画出加速度a与小车质量的倒数 关系图象,(3)系统重力势能的减小量为:△EP=mgh,系统动能的增量为:△EK=
(M+m)v2,
因此需要验证的关系式为:mgs= (M+m)v2;
所以答案是:(1)0.95;1.0;( 2) ;(3)mgs=
(M+m)v2.
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【题目】如图所示,光滑水平桌面上的布带上静止放着一质量为m=1.0kg的小铁块,它离布带右端的距离为L=0.5m,铁块与布带间动摩擦因数为μ=0.1.现用力从静止开始向左以a0=2m/s2的加速度将布带从铁块下抽出,假设铁块大小不计,铁块不滚动,g取10m/s2 , 求:
(1)将布带从铁块下抽出需要多长时间?
(2)铁块离开布带时的速度大小是多少?
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【题目】铝的逸出功是4.2ev,现将波长200nm的光照射铝的表面.已知普朗克常量h=6.63×10﹣34 Js.
(1)求光电子的最大初动能
(2)求遏止电压
(3)求铝的截止频率.
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【题目】如图所示,矩形线框abcd位于通电直导线附近,且开始时与导线在同一平面,线框的两个边与导线平行.欲使线框中产生感应电流,下面做法可行的是( )
A.线框向上平动
B.线框向右平动
C.ad边与导线重合,绕导线转过一个小角度
D.以ab边为轴转过一个小角度
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【题目】如图(a)、(b)所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯A的电阻,接通S使电路达到稳定,灯泡A发光,则( )
A.在电路(a)中,断开S后,A将渐渐变暗
B.在电路(a)中,断开S后,A将先变得更亮,然后逐渐变暗
C.在电路(b)中,断开S后,A将渐渐变暗
D.在电路(b)中,断开S后,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
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【题目】图中K、L、M为静电场中的3个相距很近的等势面(K、M之间无电荷).一带电粒子射入此静电场中后,依abcde轨迹运动.已知电势φK<φL<φM , ULK=UML , 且粒子在ab段做减速运动.下列说法中正确的是(不计重力)( )
A.粒子带正电
B.粒子在a点的加速度小于在c点的加速度
C.粒子在a点的动能大于在e点的动能
D.粒子从c点的电势能大于在d点的电势能
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【题目】如图所示,M,N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电荷量为+q,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为θ=30°,孔Q到板的下端C的距离为L,当M,N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上,则下列说法正确的是( )
A.两板间电压的最大值
B.CD板上可能被粒子打中区域的长度
C.粒子在磁场中运动的最长时间
D.能打到N板上的粒子的最大动能为
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【题目】如图所示,是从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的v~t图象.在0~t2时间内,下列说法中正确的是
A. 物体I的加速度不断增大,物体II的加速度不断减小
B. I、II两个物体的平均速度大小都是
C. 在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远
D. I、II两物体的平均加速度相同
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【题目】打点计时器是高中物理中重要的实验仪器,下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题:
(1)图甲是________(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是________(填“交流电4~6 V”、“交流220 V”、四节干电池).
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上依次确定出A、B、C、D、E五个计数点.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未标出.各点到A点距离分别为2.88 cm,7.20 cm,12.96 cm,20.16 cm.
①每两个计数点间的时间间隔__________s.
②试根据纸带上数据,计算出打下D点时小车的瞬时速度是_______m/s(保留三位有效数字).
(3)用打点计时器测定小车的速度,当使用的电源频率高于50 Hz时,如果仍按50 Hz来计算,则测得的速度将比真实值_____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
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