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【题目】某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
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①摆好实验装置如图.
②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.
③在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线P上.
④释放小车,打开打点计时器的电源,打出一条纸带.
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出较为满意的一条,经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.
②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.
该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出拉力对小车做的功为________J,小车动能的增量为________J.(结果保留2为有效数字)
(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大,显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是(至少说出一种可能):_________________________________________
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【题目】如图所示,两根绝缘轻质弹簧的劲度系数均为k,竖直静止吊起一根长为L的匀质水平金属棒AC,金属棒处在与棒垂直的水平匀强磁场中,当金属棒中通入由A端流向C端的电流I时,两弹簧的伸长量均增加了x。关于该匀强磁场的磁感应强度的大小和方向,下列判断正确的是( )
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A. 大小为
,方向水平向里
B. 大小为
,方向水平向外
C. 大小为
,方向水平向里
D. 大小为
,方向水平向外
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【题目】如图甲所示,弹簧振子在a、b两点之间做简谱运动,O点为平衡位置,取Ox方向为正方向,从某时刻开始计时得到如图乙所示的振动图象。则( )
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A. 振子的振动周期等于t1
B. 在t=t1时刻振子的速度为零
C. 在t=0时刻振子的位置在a点
D. 从t1到t2时间内振子正从O点向b点运动
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【题目】某校航模兴趣小组设计了一个飞行器减速系统,有摩擦阻力、电磁阻尼、空气阻力系统组成,装置如图所示,匝数N=100匝、面积S=
、电阻r=0.1Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的磁场
,其变化率k=1.0T/s。线圈通过电子开关S连接两根相互平行、间距L=0.5m的水平金属导轨,右端连接R=0.2Ω的电阻,其余轨道电阻不计。在导轨间的区域1中存在水平向右、长度为d=8m的匀强磁场,磁感应强度为B2,其大小可调;在区域2中存在长度足够长、大小为0.4T、方向垂直纸面向里的匀强磁场
。飞行器可在轨道间运动,其下方固定有一根长为L=0.5m、电阻也为R=0.2Ω的导体棒AB,与导轨良好接触,飞行器(含导体棒)总质量m=0.5kg。在电子开关闭合的同时,飞行器以
的初速度从图示位置开始运动,已知导体棒在区域1中运动时与轨道间的动摩擦因数
=0.5,g=10 m/s2,其余各处摩擦均不计。
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(1)飞行器开始运动时,求AB棒两端的电压U;
(2)为使导体棒AB能通过磁场区域1,求磁感应强度
应满足的条件;
(3)若导体棒进入磁场区域2左边界PQ时,会触发电子开关使S断开,同时飞行器会打开减速伞,已知飞行器受到的空气阻力f与运动速度v成正比,且f=ηv(η=0.4kg/s)。当
取何值时,导体棒在刚进入PQ区域时的加速度最大,求此加速度的最大值。
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【题目】如图所示,在xOy平面上,直线OM与x轴正方向夹角为
,直线OM左侧存在平行y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向。直线OM右侧存在垂直xOy平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场。一带电量为q,质量为m带正电的粒子
忽略重力)从原点O沿x轴正方向以速度
射入磁场。此后,粒子穿过磁场与电场的边界三次,恰好从电场中回到原点
。(粒子通过边界时,其运动不受边界的影响)求:
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(1)粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径;
(2)匀强电场的电场强度;
(3)粒子从O点射出至回到O点所用的时间。
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【题目】如图甲所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行。现将一质量m=1 kg的物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,取沿传送带向上为正方向,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8:求:
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(1)物体与传送带间的动摩擦因数;
(2)0-8s内物体运动的位移;
(3)0-8s内物体机械能的增加量。
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【题目】如图所示为离子分析装置的简化模型,空间存在以虚线OP为分界线的范围足够宽广匀强电场和匀强磁场,电场方向与分界线垂直,电场强度大小E磁感应强度大小B,OP=a。现有某一速率为v的正离子从O点垂直于OP飞入匀强磁场区域,经两个半圆周后竖直向上通过P点,不计离子的重力及空气阻力,求:
(1)该正离子的比荷;
(2)该正离子从O点出发到竖直向上通过P点全程所用的时间
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【题目】某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势 E和内阻 r及电阻 R1的阻值。
实验器材有:待测电源,待测电阻 R1,电压表 V(量程 0~3 V,内阻很大),电阻箱 R(0~99.99 Ω),单刀单掷开关 S1,单刀双掷开关 S2,导线若干。
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(1)先测电阻 R1的阻值。请将该同学的操作补充完整:
A.闭合 S1,将 S2切换到 a,调节电阻箱,读出其示数 R0和对应的电压表示数U1;
B.保持电阻箱示数不变,____________,读出电压表的示数 U2;
C.电阻 R1的表达式为 R1=____________。
(2)该同学已经测得电阻 R1=3.2 Ω,继续测电源电动势E和内阻 r,其做法是:闭合 S1,将 S2切换到 a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数 R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的
图线,则电源电动势E=____V,内阻r =____Ω。(结果保留两位有效数字)
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【题目】气垫导轨是研究与运动有关的实验装置,也可以用来研究功能关系。如图甲所示,在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧,轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接,滑块的质量为m。
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(1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度,读数如图乙所示,则宽度d=________cm。
(2)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小;某同学打开气源,调节装置,使滑块可以静止悬浮在导轨上,然后用力将滑块A压紧到P点,释放后,滑块A上的挡光片通过光电门的时间为Δt,则弹簧对滑块所做的功为________。(用题中所给字母表示)
(3)利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数,关闭气源,仍将滑块A由P点释放,当光电门到P点的距离为x时,测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t,移动光电门,测出多组数据(滑块都能通过光电门),并绘出
图像,如图丙所示,已知该图线斜率的绝对值为k,则滑块与导轨间的动摩擦因数为________。
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【题目】如图,一个100匝的闭合圆形线圈, 面积为S=20cm2, ,放在匀强磁场中,线圈平面跟磁感线方向垂直。匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图(b)所示。设t=0时,B的方向如图(a)所示,垂直于纸面向里。求:
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(1)线圈在04×103s内的平均感应电动势的大小;
(2)若线圈总电阻为3Ω,则,10s内线圈中产生的热量大小。
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