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如图所示,质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为( )
A. mg/k
B. 2mg/k
C. 3mg/k
D. 4mg/k
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在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家作出了贡献.下列关于科学家和他们的贡献的叙述符合史实的是( )
A.伽利略根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因
B.牛顿发现了万有引力定律,并通过扭秤实验测出了万有引力常量
C.奥斯特发现了电流的磁效应,并总结出了右手螺旋定则
D.库仑在前人的基础上,通过实验得到了真空中点电荷相互作用规律
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如图甲所示,光滑绝缘斜面AB,高h=0.1m,底端B与一块质量为M=2kg的均匀、水平放置的绝缘平板光滑连接,平板长为L=1 m,其距B端0.6m处C固定在高为R =0.5 m的竖直支架上,支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接,平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转,在支架正上方有一个水平向右的有界匀强电场E。在斜面顶端A放置带正电q=1×10-5C的很小的物体,质量为m,使其由静止滑下,沿平板进入电场,能滑过D点,并从D点飞出到水平地面上,设物体从D点飞出的水平距离为x,如图乙是x2与E图像,重力加速度g取10 m / s2。问:
(1)图乙中物体的质量m为多大?物体与平板间的动摩擦因数m是多大?
(2)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求物体的质量的取值范围?
(3)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求水平匀强电场E的大小范围?
(4)平板出现漏电是常有的事情(漏电不影响电场分布),假设图乙中物体m的带电减少量Δq随在平板上滑过的长度成正比,即Δq=ks(k=5×10-6C/m),为保证物体滑到D点并且飞出的水平距离为1m,求此时匀强电场E的大小;请在图乙中画出平板漏电情况下的x2与E图像。
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如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其从静止开始在水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图像如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为
,
。则
(1)物体运动过程中物体的最大加速度am为多少?
(2)在距出发点什么位置时物体的速度达到最大vm?
(3)辨析题:物体在水平面上运动的最大位移是多少?
某同学解答如下:设物体运动的最大位移为s,根据动能定理,Fx-μmgs=
,把F=100N、x=12m以及其他物理量代入,由此所得结果是否正确?若正确,请求出结果;若不正确,请说明理由并给出正确的解答。
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一个质量m=50kg的物体从距地面H=1.8m高处由静止落下,与水平地面撞击后反弹上升的最大高度h=1.25m,从落下到弹跳至h高处经历的时间t=2.1s。忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物体与地面撞击过程中速度的变化量的大小和方向;
(2)物体对地面的平均撞击力的大小;
(3) 为使物体能够回到1.8m处,在物体反弹刚离开地面时施加一个F=500N的向上的力,则这个力至少作用多少时间?
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一端封闭一端开口,内径均匀的直玻璃管注入一段水银柱,当管水平放置静止时,封闭端A空气柱长12cm,开口端B空气柱长12cm,如图所示。若将管缓慢转到竖直位置,此时A空气柱长度为15cm ,然后把管竖直插入水银槽内,最后稳定时管中封闭端空气柱A长仍为12cm,(设大气压强为1.0×105Pa=75cmHg,整个过程中温度保持不变),则
(1)管中水银柱的长度L为多少cm?
(2)最后稳定时B空气柱的长度lB2为多少cm?
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实际电压表内阻并不是无限大,可等效为理想电压表与较大的电阻的并联。测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下:①待测电压表(量程3V,内阻约3KΩ待测)一只,②电流表(量程3A,内阻0.01Ω)一只,③电池组(电动势约为3V,内阻约1Ω),④滑动变阻器一个,⑤变阻箱(可以读出电阻值,0-9999Ω)一个,⑥开关和导线若干。
某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中相对比较合理的是 (填“甲”或“乙”)电路。其理由是: ;
(2)用你选择的电路进行实验时,闭合电键S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数U和 (填上文字和符号);
(3)(单选题)选择下面坐标轴,作出相应的直线图线。
(A)U—I (B) U—1/I
(C)1/U—R (D)U—R
(4)设直线图像的斜率为k、截距为b,请写出待测电压表内阻表达式Rv= 。
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伽利略在《两种新科学的对话》一书中,提出猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还实验验证了该猜想。某小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图(a)所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。实验操作步骤如下:
①让滑块从离挡板某一距离s处由静止沿某一倾角θ的斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;
②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(假设水流出均匀稳定);
③记录下量筒收集的水量V;
④改变滑块起始位置离挡板的距离,重复以上操作;
⑤测得的数据见表格。
(1)(单选题)该实验利用量筒中收集的水量来表示( )
(A)水箱中水的体积 (B)水从水箱中流出的速度
(C)滑块下滑的时间 (D)滑块下滑的位移
(2)小组同学漏填了第3组数据,实验正常,你估计这组水量V= mL;若保持倾角θ不变,增大滑块质量,则相同的s,水量V将 (填“增大”“不变”或“减小”);若保持滑块质量不变,增大倾角θ,则相同的s,水量V将 (填“增大”“不变”或“减小”)
(3)(单选题)下面说法中不属于该实验误差来源的是( )
(A)水从水箱中流出不够稳定 (B)滑块开始下滑和开始流水不同步
(C)选用的斜面不够光滑 (D)选用了内径较大的量筒
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在“用单摆测定重力加速度”实验中,若均匀小球在垂直纸面的平面内做小幅度的摆动,若悬点到小球顶点的绳长L,小球直径为d ,将激光器与传感器左右对准,分别置于摆球的平衡位置两侧,激光器连续向左发射激光束。在摆球摆动过程中,当摆球经过激光器与传感器之间时,传感器接收不到激光信号。将其输入计算机,经处理后画出相应图线。图甲为该装置示意图,图乙为所接收的光信号I随时间t变化的图线,横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,则该单摆的振动周期为 。若保持悬点到小球顶点的绳长L不变,改用直径2d的另一均匀小球进行实验,则图中的t0将 (填“变大”、“不变”或“变小”)。则当地的重力加速度大小的计算公式g= (用上述已知的物理量表示)。
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