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【题目】如图所示,光滑轨道ABCD由倾斜轨道AB和半圆轨道BCD组成。倾斜轨道AB与水平地面的夹角为θ,半圆轨道BCD的半径为R,BD竖直且为直径,B为最低点,O是BCD的圆心,C是与O等高的点。一个质量为m的小球在斜面上某位置由静止开始释放,小球恰好可以通过半圆轨道最高点D。小球由倾斜轨道转到圆轨道上时不损失机械能。重力加速度为g。求:
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(1)小球在D点时的速度大小
(2)小球开始下滑时与水平地面的竖直高度与半圆半径R的比值。
(3)小球滑到斜轨道最低点B时(仍在斜轨道上),重力做功的瞬时功率
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【题目】如图所示,水平面上有两条相互平行的光滑金属导轨PQ和MN间距为d,左侧P与M之间通过一电阻R连接,两条倾角为θ的光滑导轨与水平导轨在N、Q处平滑连接,水平导轨的FDNQ区域有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场区域长度为x。P,M两处有套在导轨上的两根完全相同的绝缘轻质弹簧,其原长为PF,现用某约束装量将两弹簧压缩到图中虚线处,只要有微小扰动,约束装置就解除压缩。长度为d,质量为m,电阻为R的导体棒,从AC处由静止释放,出磁场区域后向左运动触发弹簧。由于弹簧的作用,导体棒向右运动,当导体棒进入磁场后,约束装置重新起作用,将弹簧压缩到原位置.
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(1)若导体棒从高水平导轨高h的位置释放,经过一段时间后重新滑上斜面,恰好能返回原来的位置,求导体棒第一次出磁场时的速率
(2)在(1)条件下,求每根弹簧被约束装置压缩后所具有的弹性势能。
(3)要使导体棒最终能在水平导轨与倾斜导轨间来回运动,则导体神初始高度H及每根弹簧储存的弹性势能需要满足什么条件?
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【题目】某同学利用光电传感器设计了测定重力加速度的实验,实验装置如图所示,实验器材有铁架台、光电计时器,小钢球等;铁架台上端固定一个电磁铁,通电时,小钢球被吸在电磁铁上,断电时,小钢球自由下落;
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(1)先将光电门固定在A处,光电计时器记录下小球经过光电门的时间为△t0,量出小球释放点距A点的距离为h0,测出小钢球的直径为d(d远小于h0).则小钢球运动到光电门处的瞬时速度v= ;当地的重力加速为g= (用题中所给字母表示);
(2)若某次实验时光电计时器记录下小钢球经过光电门的时间为0.5△t0;请你判断此时光电门距A处的距离△h= ;(用(1)中所给的字母表示)
(3)由于直尺的长度限制,该同学改测光电门位置与其正上方固定点P(图中未画出)之间的距离h,并记录小球通过光电门的时间△t;移动光电门的竖直杆上的位置,进行多次实验;利用实验数据绘制如图所示的图像,已知图像斜率为k,纵截距为b,根据图线可知重力加速度g= ;
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【题目】如图所示,在竖直平面内xOy坐标系中分布着与水平方向夹45°角的匀强电场,将一质量为m,带电量为q的小球,以某一初速度从O点竖直向上抛出,它的运动轨迹恰好满足抛物线方程y=kx2,小球运动能通过P(
,
).已知重力加速度为g,求:
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(1)该匀强电场的电场强度E=?
(2)小球到达P点所用时间t及末动能Ek.
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【题目】为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率,提供的器材有:
A.电流表G,内阻Rg=120Ω,满偏电流Ig=6mA
B.电压表V,量程为6V
C.螺旋测微器,毫米刻度尺
D.电阻箱R0 (0-99.99Ω)
E.滑动变阻器R(最大阻值为5Ω)
F.电池组E(电动势为6V,内阻约为0.05Ω)
G.一个开关S和导线若干
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(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,应该换用_______挡(填“×1”或“×100”),进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图甲所示。
(2)把电流表G与电阻箱并联改装成量程为0.6A的电流表使用,则电阻箱的阻值应调为R0=________Ω。(结果保留三位有效数字)
(3)为了用改装好的电流表测量电阻丝Rx的阻值,请根据提供的器材和实验需要,将图乙中电路图补画完整。______
(4)测得电阻丝的长度为L,电阻丝的直径为d,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电压表V的示数为U,电流表G的示数为I。请用已知量和测量量的字母符号,写出计算电阻率的表达式ρ=__________。
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【题目】如图所示,足够长的气缸竖直放置,其横截面积S=1×10-3m2,气缸内有质量m=2kg的活塞,活塞与气缸壁之间密封良好,不计摩擦.开始时活塞被销钉K固定于图示位置,离缸底L1=12cm,此时气缸内被封闭气体的压强p1=1.5×105Pa,温度T1=300K.大气压p0=1.0×105Pa,取重力加速度g=10m/s2.
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(1)现对密闭气体加热,当温度升到T2=400K时,其压强p2多大?
(2)此后拔去销钉K,活塞开始向上运动,当它最后静止在某一位置时,气缸内气体的温度降为T3=360K,则这时活塞离缸底的距离L3为多少?
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【题目】如图甲所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值R=1.5Ω的电阻;质量为m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上,距离导轨最上端为L2=4m,棒与导轨垂直并保持良好接触.整个装置处于一匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示.(g=10m/s2)
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(1)保持ab棒静止,在0~4s内,通过金属棒ab的电流多大?方向如何?
(2)为了保持ab棒静止,需要在棒的中点施加了一平行于导轨平面的外力F,求当t=2s时,外力F的大小和方向;
(3)5s后,撤去外力F,金属棒将由静止开始下滑,这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机,在显示器显示的电压达到某一恒定值后,记下该时刻棒的位置,测出该位置与棒初始位置相距2.4m,求金属棒此时的速度及下滑到该位置的过程中在电阻R上产生的焦耳热.
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【题目】某同学要测量物块与斜面问的动摩擦因数,使用的器材有:斜面、滑块、挡光片、光电门、刻度尺、电源等实验步骤如下:
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①如图甲所示,将光电门固定在斜面下端附近,将宽度为d的挡光片安装在滑块上,挡光片前端到光电门的距离为L(d远远小于L)。滑块从斜面上方由静止开始下滑;
②当滑块上的挡光片经过光电门时,光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间为△t;
③改变挡光片前端到光电门的距离为L,滑块从斜面上方由静止开始下滑,重复步骤②;
④多次重复步骤③和②,记录多组L和△t的实验数据;
⑤利用实验得到的数据作出L-
象,如图乙所示。
回答下列问题:
(1)若L-
线的斜率为k,则滑块下滑时的加速度a=______(用d和k表示);
(2)重力加速度大小为g,要求出滑块与斜面间动摩擦因数,还必须测量的物理量有______(填正确答案对应符号)
A.物块的质量 B.斜面的高度 C.斜面的长度
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【题目】“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度,使其能跳到旁边平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹,其最高点离平台的高度为h,水平速度为v;若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点,只受重力作用,重力加速度为g,则( )
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A.棋子从最高点落到平台上所需时间t=![]()
B.若棋子在最高点的速度v变大,则其落到平台上的时间变长
C.棋子从最高点落到平台的过程中,重力势能增加mgh
D.棋子落到平台上时的速度大小为![]()
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【题目】在用油膜法估测分子的大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250 mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止,恰好共滴了100滴;
③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜的形状;
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个.
(1)这种估测方法是将每个分子视为_______,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为单分子油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的______.
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________m3,油膜面积为_____m2,求得的油膜分子直径为_______m.(结果全部取两位有效数字)
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