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【题目】某探究小组利用传感器研究小球在摆动过程中的机械能守恒规律,实验装置如图甲所示,用长为L不可伸长的轻质细线悬挂一质量为m的实心金属小球,在悬点处装有拉力传感器,可记录小球在摆动过程中各时刻的拉力值,小球半径可忽略不计,已知重力加速度为g,实验过程如下:
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①将小球拉离平衡位置某一高度h处无初速度释放,在传感器采集的数据中提取最大值为F;
②改变高度h,重复上述过程,获取多组摆动高度h与对应过程的拉力最大值F的数据;
③在F—h坐标系中描点连线。作出F与h关系图象如图乙实线所示。
(1)F与h的关系满足F=_________(用题目所给的字母表示),说明小球摆动过程中机械能守恒;
(2)根据乙图中的实线,可知摆线长L=_______m.(计算结果保留两位有效数字,g取10m/s2)
(3)乙图中的虚线是另一探究小组作出的F—h图像,则两小组实验所使用的器材_______不同。(填“m”或“L”)
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【题目】2015年4月16日,中国首创的十秒级闪充电车在宁波正式下线,如图所示。这种电车采用超级电容(一种可以直接以电能形式储存能量的设备,像蓄电池一样也有正、负两极)作为电能存储设备。这种超级电容安全环保,可反复充放电100万次以上,使用寿命长达十年。与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点,充电粧在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满,并可让车持续正常行驶5 km以上。在制动和下坡时,电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。若假设这种电车的质量(满载,含乘客)为m=15t;正常匀速行驶时,电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍;正常匀速行驶时的速度为v=10m/s。(取g=10N/kg)求:
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(1)这种电车正常匀速行驶时的功率P行。
(2)若这种电车每次充满电后持续正常行驶5km,正常匀速行驶时的效率为行=90%。试估算,每次充满电,电车从充电桩所获得的能量E。
(3)若每次给这种电车充满电须耗时t=30s。试估算,充电桩为电车充电时的输出功率P出。
(4)若按电价0.5元/kWh来计算,则每次充电需花费电费多少元?与之同样功能的燃油公交车百公里油耗约为36L,燃油价格按5.5元/L来计算,同样行驶5km需花费燃油费多少元?
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【题目】1831年10月28日,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)。 它是利用电磁感应的原理制成的,是人类历史上的第一台发电机。据说,在法拉第 表演他的圆盘发电机时,一位贵妇人问道: “法拉第先生,这东西有什么用呢?”法拉第答道:“夫人,一个刚刚出生的婴儿有什么用呢?”
图乙是这个圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在 两磁极之间,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。使铜盘转动,电阻R中就有电流通过。已知铜盘半径为r,铜盘内阻忽略不计,铜盘所在区域磁感强度B,转动的角速度为ω,则以下判断正确的是( )
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①铜盘转动过程中产生的电流方向是D到C
②铜盘转动过程中D点的电势高于C点
③铜盘转动过程中产生的感应电动势大小为![]()
④铜盘转动过程中产生的感应电流大小为![]()
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
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【题目】如图所示,在水平放置的条形磁铁的N极附近,一个闭合线圈向下运动并始终保持水平。在位置B,N极附近的磁感线正好与线圈平面平行。则从上方俯视可见( )
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A. 线圈从A到C的运动过程中感应电流的方向先逆时针后顺时针
B. 线圈从A到C的运动过程中感应电流的方向先顺时针后逆时针
C. 线圈从A到C的运动过程中感应电流的方向始终是顺时针
D. 线圈从A到C的运动过程中感应电流的方向始终是逆时针
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【题目】质量为m的登月器与航天飞机连接在一起,随航天飞机绕月球做半径为3R( R为月球半径)的圆周运动。当它们运行到轨道的A点时,登月器被弹离, 航天飞机速度变大,登月器速度变小且仍沿原方向运动,随后登月器沿椭圆登上月球表面的B点,在月球表面逗留一段时间后,经快速起动仍沿原椭圆轨道回到分离点A与航天飞机实现对接。若物体只受月球引力的作用,月球表面的重力加速度用g月表示,已知科学研究表明,天体在椭圆轨道上运行的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比。求:
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(1)月球的第一宇宙速度是多少?
(2)登月器与航天飞机一起在圆周轨道上绕月球运行的周期是多少?
(3)若登月器被弹射后,航天飞机的椭圆轨道长轴为8R,则为保证登月器能顺利返回A点,登月器可以在月球表面逗留的时间是多少?
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【题目】(1)除了图中已画出的器材以外,下面所列各项器材哪些是必须的________。
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A.交流电源 B.直流电源 C.天平和砝码
D.刻度尺 E.弹簧秤 F.秒表
(2)实验中得到一条纸带,如图乙所示.根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,则_____(多选)
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A.打点计时器打C点时重锤的动能为
.
B.重锤下落的加速度a的表达式为
.
C.打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为
.
(3)在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是_____(填“大于”或“小于”)重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,可以通过该实验装置测定该阻力的大小,试用(2)中已知物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为______________。
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【题目】如图所示。光滑水平面上放置一平行金属导轨,其左端与平行板电容器C相连,金属棒垂直金属导轨放置,整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,现对金属棒施加一水平向右的恒力F作用,使金属棒由静止开始运动,不计导轨及金属棒的电阻,整个过程中电容器未被击穿,则下面关于金属棒运动的速度v、加速度a、电容器两板间的电势差U、极板所带电量Q随时间t变化关系图象中,正确的是
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A.
B.
C.
D. ![]()
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【题目】在“研究平抛物体运动”的实验中(如图1),通过描点画出平抛小球的运动轨迹.
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(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有_______.
A.选取的斜槽轨道要表面光滑
B.每次小球应从同一高度由静止释放
C.每次小球释放的初始位置可以任意选择
D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图3中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_______.(选填“A”、“B”、“C”或“D”)
(3)图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A,B,C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm,y2为45.0cm,A、B两点水平间距△x为60.0cm.则平抛小球的初速度v0为_______m/s,g取10m/s2.
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【题目】如图所示,不可伸长的轻质细绳一端固定在光滑竖直杆上,轻质弹簧用光滑轻环套在杆上,细绳和弹簧的另一端固定在质量为m的小球上,开始时处于静止状态,现使该装置绕杆旋转且角速度缓慢增大,则下列说法正确的是
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A. 轻绳上的弹力保持不变 B. 轻绳上的弹力逐渐变大
C. 弹簧上的弹力逐渐变大 D. 弹簧上的弹力先变小后变大
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【题目】如图所示,某条电场线上有a、b、c三点,其中b为ac的中点,已知a、c两点的电势分别为
=10V,
=4V,若将一点电荷从c点由静止释放,仅在电场力作用下沿着电场线向a点做加速度逐渐增大的加速运动,则下列判断正确的是
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A. 该点电荷带负电
B. 电场在b点处的电势为7V
C. a、b、c三点c点处的场强最小
D. 该电荷从c点运动到b点电场力做的功比从b点运动到a点电场力做的功多
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