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【题目】如图所示,在竖直摆放的气缸内有水和水蒸气,水蒸气上方由质量为M=60kg的可以自由上下移动的活塞封闭系统,活塞上方为真空.当水中加热器功率为P1=100W时,活塞以v1=0.01m/s缓慢上升,当加热器功率为P2=200W时,活塞以v2=0.025m/s缓慢上升,若在加热水的过程中容器的温度不变,求系统散热速率(即单位时间内热量散失量).
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【题目】如图所示为静宁一中两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系” 的实验装置图.
(1)实验中,两位同学安装好实验装置后,首先平衡摩擦力,他们将长木板的一端适当垫高些后,在不挂砝码盘的情况下,使小车靠近打点计时器后,先接通电源,后用手轻拨小车,小车便拖动纸带在木板上自由运动。若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏(从打出的点的先后顺序看),则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加_______(选填“高”或“低”)些;重复以上操作步骤,直到打点计时器在纸带上打出一系列___________的计时点,便说明平衡摩擦力合适。
(2)平衡摩擦力后,在____________的条件下,两位同学可以认为砝码盘(连同砝码)的总重力近似等于小车的所受的合外力。(已知小车的质量为M,砝码盘(连同砝码)的总质量为m)
(3)接下来,这两位同学先保持小车的质量不变的条件下,研究小车的加速度与受到的合外力的关系;右图为某次操作中打出的一条纸带,他们在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm。实验中使用的是频率f=50 Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=________m/s2。(结果保留三位有效数字)
(4)然后,两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下,研究小车的加速度a与其质量M的关系。他们通过给小车中增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出 图线后,发现:当 较大时,图线发生弯曲。于是,两位同学又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象,那么,两位同学的修正方案可能是 (____)
A.改画a与(M+m)的关系图线 B.改画a与的关系图线
C.改画a与的关系图线 D.改画a与的关系图线
(5)探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”实验完成后,两位同学又打算测出小车与长木板间的动摩擦因数。于是两位同学先取掉了长木板右端垫的小木块,使得长木板平放在了实验桌上,并把长木板固定在实验桌上,具体的实验装置如图所示;在砝码盘中放入适当的砝码后,将小车靠近打点计时器,接通电源后释放小车,打点计时器便在纸带上打出了一系列的点,并在保证小车的质量M、砝码(连同砝码盘)的质量m不变的情况下,多次进行实验打出了多条纸带,分别利用打出的多条纸带计算出了小车运动的加速度,并求出平均加速度,则小车与长木板间的动摩擦因数=________。(用m、M、、g表示)
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【题目】现有如下实验器材:
天平一台,各种质量砝码若干
边长为L、匝数为N的正方形线圈一个
直流电源一个
电流计一个
开关、电阻、细导线及固定装置若干
请用以上器材设计一个可以精确测量匀强磁场磁感应强度的实验.
要求:
(1)在虚线框内画出实验原理图
(2)为了测量磁场磁感应强度需要测量哪些物理量?
(3)写出计算磁感应强度的主要关系式.
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【题目】现有一质量均匀分布的直杆,绕通过垂直于直杆的水平转轴转动时形成一个摆,称为复摆,如图所示.复摆的周期可以表示为T=2π,其中m为直杆的质量,g为重力加速度,h为转轴到直杆质量中心的距离,I为直杆对转轴的转动惯量(描述物体绕转轴转动时的惯性).当h=0时,I=ml2,其中l称为直杆绕通过质量中心且垂直于直杆的水平转轴转动时的回转半径.一般情况下,复摆对转轴的转动惯量可以表示为I=ml2+mh2,右表为实验中测量的一组h和复摆周期T的值,请用作图法求回转半径l和实验室当地的重力加速度g(要求保留小数点后两位有效数字)
T(s) | 1.56 | 1.51 | 1.50 | 1.53 | 1.54 | 1.59 |
h(m) | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 |
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【题目】在“验证力的平行四边形定则”实验中。
(1)某次实验中两弹簧测力计的读数分别为F1=2.0N,F2=4.0N,如图甲,F1和F2的合力大小F合=______N.现保持F2方向不变,减小F1和F2的夹角,为了使橡皮条的结点拉到同样的位置O点,下列说法正确的是______N/m(保留两位有效数字)
A. F1一定减小 B.F1一定增大 C.F2一定减小 D.F2一定增大
(2)某同学想知道弹簧测力计中弹簧的劲度系数,于是,他将刻度尺与弹簧测力计平行放置,如图乙所示,他根据图中信息得出了弹簧的劲度系数k=______N/m(保留两位有效数字)
(3)橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内弹力F与伸长量x成正比,即F=kx,式中k值与橡皮筋的原长l0、横截面积S有关。理论与实验都表明k=Y,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称为杨氏模量,在国际单位中,杨氏模量Y的单位是______;
A.NB.mC.N/mD.N/m2
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【题目】如图所示,水平地面上静止放置质量为m1、半径为r的半圆柱体与质量为m2、半径为r的圆柱体.圆柱体和半圆柱体及竖直墙面接触,而所有的接触面都是光滑的.某时刻有一水平向右的力F(F>m2g)作用在半圆柱体底部,则该时刻半圆柱体m1的加速度的大小为_____,圆柱体m2的加速度的大小为_____.
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【题目】某同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量关系”的实验,他采用如图甲所示装置,质量不计的弹簧下端挂一个砝码盘,在盘中增添砝码,改变弹簧的弹力。根据实验所测数据做出砝码盘中砝码重力与弹簧伸长量x的关系图像,如图乙所示:(g=10m/s2)
(1)从图乙可以看出在0.5~2.0cm范围内弹力大小与弹簧伸长量呈线性关系。由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m;形变量大于2.0cm的范围内,弹力大小与弹簧伸长量呈非线性关系的原因是________;
(2)结合图乙可求得砝码盘的质量为_________kg,未考虑砝码盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”);
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【题目】一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ=45°)、锁槽E以及连杆、锁头等部件组成,如图甲所示。设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力Ffm由Ffm=μFN(FN为正压力)求得。有一次放学后,当某同学准备关门时,无论用多大的力,也不能将门关上(这种现象称为自锁),此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示,P为锁舌D与锁槽E之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了x,下列说法正确的是( )
A.自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向向右
B.锁舌D在水平面内共受到4个力的作用
C.自锁时锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小为
D.无论用多大的力拉门,暗锁仍然能够保持自锁状态,则至少为
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【题目】如图,水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面,斜面上放一质量为m的光滑球。静止时,箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动,然后改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止,经过的总路程为s,运动过程中的最大速度为v。下列说法正确的是( )
A.小球加速运动时的加速度
B.小球加速运动时的加速度
C.若,减速阶段箱子左壁给小球的支持力大于0
D.若,减速阶段箱子顶部给小球的作用力
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【题目】如图所示,水平地面上静止一长度为2m的长木板,木板与地面间的动摩擦因数为0.1,可视为质点的小木块与木板间的动摩擦因数在AB段为0.2、BC段为0.4,AB=BC=1m,小木块与长木板的质量均为2kg,小木块在F=8N水平恒力的作用下,从木板的最左端由静止开始向右运动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2,则小木块在长木板上滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.0-1s内小木块滑动的距离是1m
B.0-1s内小木块滑动的距离是0.5m
C.小木块能滑离木板,且离开木板的速度为
D.小木块不能滑离木板,且恰好到达木板右端时的速度为2m/s
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