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【题目】如图所示,在竖直平面内有水平向右、场强为 E=1×104N/C 的匀强电场.有一根长L=2m的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系质量为 0.04kg的带电小球,小球静止时细线与竖直方向成 37°角.如果突然给小球施加一个沿着圆弧切线方向的外部作用,使小球获得沿圆弧切线方向的初速度v0,之后小球恰好能够绕O点在竖直平面内完成圆周运动.设小球原本静止时的位置电势φ=0,取静止时所在水平平面为零重力势能面,g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球所带电量为 q=3×10-4C
B.小球所获得的初动能为 2.5J
C.小球在圆周运动的过程中机械能最小值是1.54J
D.小球在圆周运动的机械能最大值是2.5J
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【题目】某同学做“探究合力做功与物体速度变化量的关系”的实验装置如图所示,小车在橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行。用1条橡皮筋时弹力对小车做的功记为W,当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。回答下列问题:
(1)本实验中,要调节小木块a的位置,目的是__________________________。
(2)用完全相同的橡皮筋的目的是____________________________________,
每次实验__________(填“必须”或“不必”)计算出橡皮筋对小车做功的具体数值。
(3)为了测量小车获得的速度,应选用纸带上所打的点间距__________(填“相等”或“不相等”)的一段。
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【题目】在“用DIS实验研究加速度与质量的关系”实验中,某同学采用了如图所示的装置,通过实验测得了下表所示的5组数据,然后作出a-m的关系图像(题中未给出),请完成下列问题:
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
a(m·s-2) | 0.33 | 0.28 | 0.25 | 0.22 | 0.20 |
m(kg) | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 | 0.50 |
(1)实验中小车的加速度数据是通过_________传感器获得的数据进行分析得出的。
(2)实验中钩码的重力约为_________N。(保留2位有效数字)。
(3)为进一步确定加速度与质量的关系,应画a—_________图像。
(4)本实验得到的结论是____________________________________。
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【题目】如图(a)所示为一实验小车自动测速示意图,A为绕在条形磁铁上的线圈,经过放大器与显示器连接,图中虚线部分均固定在车身上。C为小车的车轮,B为与C同轴相连的齿轮,其中心部分使用铝质材料制成,边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成,铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上。 已知齿轮B上共安装30个铁质齿子,齿轮直径为20cm,车轮直径为60cm。 改变小车速度,显示器上分别呈现了如图(b)和(c)的两幅图像。设(b)图对应的车速为,(c)图对应的车速为。
(1)分析两幅图像,可以推知:_________(选填“>”“<”“=”);
(2)根据图(c)标出的数据,求得车速_________km/h。
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【题目】如图所示,质量均为1kg的两个小物体A、B(看做质点)在水平地面上相距9m,它们与水平地面间的动摩擦因数均为。现使它们分别以初速度和同时相向运动,重力加速度g取10m/s2。则它们经过_________s相遇(非碰撞),交错而过后最终两者相距_________m。
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【题目】如图所示,质量为m的滑块B在水平向右的恒力F的作用下沿斜面体表面向下运动,此时斜面体A受到地面的摩擦力方向向左,斜面体A始终静止在水平地面上。则下列说法中正确的( )
A.撤去F后滑块B继续下滑的过程中的加速度方向一定沿斜面向下
B.撤去F后滑块B继续下滑的过程中的加速度一定比撤去前大
C.撤去F后滑块B继续下滑的过程中A所受地面摩擦力的方向可能向右
D.撤去F后滑块B继续下滑的过程中A所受地面摩擦力大小不变
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【题目】如图甲所示,在倾角为37°足够长的粗糙斜面底端,一质量 m=1kg的滑块压缩着一轻弹簧且锁定,但它们并不相连,滑块可视为质点.t=0时解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的v-t图象如图乙所示,其中Oab段为曲线,bc段为直线,在t1=0.1s 时滑块已上滑 x=0.2m 的距离,g=10m/s2.则( )
A.当弹簧恢复原长时滑块与弹簧分离
B.滑块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2
C.t=0.4s 时刻滑块的速度大小为 2.0m/s
D.弹簧锁定时具有的弹性势能为 4J
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【题目】如图所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
(1)打点计时器使用的电源是_________(选填选项前的字母);
A.直流电源 B.交流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确的操作方法是_________(选填选项前的字母);
A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量
在不挂重物且_________(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响;
A.计时器不打点 B.计时器打点
(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为О。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为、、……,如图所示:
实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功___________,打B点时小车的速度___________;
(4)以为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图所示的图象。由此图象可得v随W变化的表达式为________________。
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【题目】某兴趣小组用如图所示的装置验证动能定理。
(1)有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用:
A.电磁打点计时器
B.电火花打点计时器
为使纸带在运动时受到的阻力较小,应选择________(选填“A”或“B”);
(2)保持长木板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动。同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子,直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是_______(选填“甲”或“乙”);
(3)消除摩擦力的影响后,在砝码盘中加入砝码。接通打点计时器电源,松开小车,小车运动。纸带被打出一系列点,其中的一段如图所示。若测得BC两点之间的距离为1.24cm,则纸带上A点的速度________;
(4)测出小车的质量为M,再测出纸带上起点到A点的距离为L。小车动能的变化量可用算出。砝码盘中砝码的质量为m,重力加速度为g。实验中,小车的质量应______(选填“远大于”“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质量,小车所受合力做的功可用算出。多次测量,若W与均基本相等则验证了动能定理。
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【题目】利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0g,钩码的质量为m=10.0g,打点计时器的电源为50Hz的交流电.
(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到_____.
(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图2所示.选择某一点为O,一次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离△x,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=_____m/s.
(3)将钩码的重力视位小车受到的拉力,取g=9.80m/s2,利用W=mg△x算出拉力对小车做的功W.利用Ek=Mv2算出小车动能,并求出动能的变化量△Ek.计算结果见下表.
W/×10﹣3J | 2.45 | 2.92 | 3.35 | 3.81 | 4.26 |
△Ek/×10﹣3J | 2.31 | 2.73 | 3.12 | 3.61 | 4.00 |
请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出△Ek﹣W图象.
(4)实验结果表明,△Ek总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=_____.
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