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【题目】用如图所示装置验证机械能守恒定律。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含夹子)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还需要使用的一组器材是____________。
A.直流电源、天平(含砝码)
B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平(含砝码)
D.交流电源、刻度尺
(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E,测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为hC、hD、hE。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,则从打下O点到打下D点的过程中,重物的重力势能减少量为___________,动能增加量为____________。(用上述测量量和已知量的符号表示)
(3)对于上述实验,有的同学提出研究的运动过程的起点必须选择在O点,你同意这种看法吗?如果同意请你说明理由;如果不同意,请你给出当起点不在O点时,实验中验证机械能守恒的方法__________。
(4)机械能包括动能、重力势能和弹性势能,为了在三种能量相互转化的情况下再次验证机械能守恒定律,实验小组设计了如图所示的实验装置。力传感器一端固定在铁架台的横梁上,另一端与轻弹簧相连,轻弹簧下端悬挂着下表面水平的重物,在重物正下方放置着上表面水平的运动传感器,两个传感器再通过数据采集器和电脑相连(图未画出)。实验过程中保持铁架台固定,弹簧始终在弹性限度内,重物只在竖直方向上下运动,没有转动。他们首先用天平测得重物的质量为m,然后:
①用运动传感器实时记录重物的速度继而得到重物的动能Ek;
②选择运动传感器的上表面所在位置为重力势能零点,用运动传感器实时记录重物下表面与运动传感器上表面的距离,继而得到重物的重力势能Ep;
③将弹簧原长时重物下表面到运动传感器上表面间的距离,与物体运动过程中这两个表面间的实时距离之差作为弹簧形变量,结合力传感器测得的弹力大小F,通过计算得到了弹簧在每个时刻的弹性势能E弹。
分析上述三种能量之和E随时间的变化情况,如果在误差允许的范围内,E随时间保持不变,则可认为重物(包括地球)和弹簧组成的系统机械能守恒。
已知实验得到的F-t图像如图所示,则如图所示的图像中可能正确的是_______。
A. B.
C. D.
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【题目】在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图),单缝保持竖直方向,并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作。
(1)组装仪器时,单缝和双缝的空间关系应该为___________。
A.a代表单缝,b代表双缝
B.a代表双缝,b代表单缝
C.二者相互垂直放置
D.二者相互平行放置
(2)将红色滤光片改为绿色滤光片,其他实验条件不变,在目镜中仍可看见清晰的条纹,则__________。
A.条纹为竖条纹 B.条纹为横条纹
C.与红光相比条纹间距变窄 D.与红光相比条纹间距变宽
(3)经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离为Δx,则这种色光的波长表达式为λ=_____(用题中所给字母表示)。
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【题目】我们知道,处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的,当水不再流动时,同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能,即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面,但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动,稳定时水面呈凹状,如图所示。这一现象依然可用等势面解释:以桶为参考系,桶中的水还多受到一个“力”,同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究,在过桶竖直轴线的平面上,以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系,质量为m的小水滴(可视为质点)在这个坐标系下具有的“势能”可表示为。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能,水会向总势能更低的地方流动,稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能。根据以上信息可知,下列说法中正确的是( )
A.与该“势能”对应的“力”的方向指向O点
B.与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小
C.该“势能”的表达式是选取了y轴处“势能”为零
D.稳定时桶中水面的纵截面为圆的一部分
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【题目】如图所示,在一颗钉子上用一根细线挂上一幅相框,由于相框质量太大,细线被拉断。若要将该相框挂稳,不计细线和钉子之间的摩擦,下列操作可行的是( )
A.将断掉的细线打个结再挂上去
B.适当减小绳子与相框两连接点间的距离
C.适当增加绳子与相框两连接点间的距离
D.更换为同种规格,但长度更长的绳子
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【题目】水平面上有一倾角为θ的斜面A,斜面A上固定一竖直档板,现将形状与A相同、质量为M的斜面B和质量为m的球如图所示放置,整个装置处于静止状态,且各接触面间均光滑。关于各个物体间的弹力下列说法,正确的是( )
A.小球对斜面B的压力
B.挡板对小球的弹力为0
C.斜面A对斜面B的支持力为
D.斜面B对挡板的弹力为
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【题目】如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图。用电流传感器显示出在t=1×10-3 s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流如图乙。已知电源电动势E=6 V,内阻不计,灯泡R1的阻值为6 Ω,电阻R的阻值为2 Ω。
(1)线圈的直流电阻RL=________Ω。
(2)开关断开时,该同学观察到的现象是______________,开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是________________ V。
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【题目】厨房里的圆柱形玻璃瓶外壁沾上油污以后,若要将瓶子拿起,需要增加手握瓶子的压力。现将瓶子拿起后悬停在空中,则下列说法中,正确的是( )
A.手对瓶子的静摩擦力大于瓶子所受的重力
B.手对瓶子的静摩擦力等于瓶子所受的重力
C.增加手握瓶子的压力目的是增大瓶子所受的静摩擦力
D.手对瓶子的压力越大,瓶子与手之间的动摩擦因数越大
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【题目】如图所示,甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内,甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近,甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中,穿过甲的磁感应强度为B1,方向指向纸面内,穿过乙的磁感应强度为B2,方向指向纸面外,两个磁场可同时变化,当发现ab边和cd边之间有排斥力时,磁场的变化情况可能是( )
A.B1变小,B2变大B.B1变大,B2变大
C.B1变小,B2变小D.B1不变,B2变小
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【题目】某研究性学习小组在探究电磁感应现象和楞次定律时,设计并进行了如下实验:如图,矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上,有两块相同的蹄形磁铁,相对固定,四个磁极之间的距离相等.当两块磁铁匀速向右通过线圈位置时,线圈静止不动,那么线圈所受摩擦力的方向是( )
A. 先向左,后向右B. 先向左,后向右,再向左
C. 一直向右D. 一直向左
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【题目】如图所示,物理图像不仅反映了两个相关量之间的数值关系,其上任一点的切线斜率有时也有相应的物理含义。例如对于直线运动,若y轴表示物体的速度,x轴表示时间,则其图像切线的斜率表示物体的加速度。下面说法中不正确的是( )
A.对于单匝闭合导线圈,若y轴表示磁通量,x轴表示时间,则图像切线的斜率表示线圈中感应电动势的大小
B.对于某电子元件,若y轴表示其两端的电压,x轴表示流过它的电流,则图像切线的斜率表示该元件的电阻
C.对于做直线运动的物体,若y轴表示物体的动量,x轴表示时间,则图像切线的斜率表示物体受到的合外力
D.对于静电场,若y轴表示电势,x轴表示位置,则图像切线斜率的绝对值表示电场强度在x方向上的分量大小
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