【題目】利用計算機和力傳感器可以比較精確地測量作用在掛鉤上的力,并能得到掛鉤所受的拉力隨時間變化的關(guān)系圖象,實驗過程中掛鉤位置可認(rèn)為不變。某同學(xué)利用力傳感器和單擺小球來驗證機械能守恒,實驗步驟如下:

①如圖甲所示,固定力傳感器M;

②取一根不可伸長的細(xì)線,一端連接一小鐵球,另一端穿過固定的光滑小圓環(huán)O,并固定在傳感器M的掛鉤上(小圓環(huán)剛好夠一根細(xì)線通過);

③讓小鐵球自由懸掛并處于靜止?fàn)顟B(tài),從計算機中得到拉力隨時間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示;

④讓小鐵球以較小的角度在豎直平面內(nèi)的AB之間擺動,從計算機中得到拉力隨時間變化的關(guān)系圖象如圖丙所示。

請回答以下問題:

(1)小鐵球的重量為_____。

(2)為了驗證小鐵球在最高點A和最低點處的機械能是否相等,則____。

A.一定得測出小鐵球的質(zhì)量m

B.一定得測出細(xì)線離開豎直方向的最大偏角θ

C.一定得知道當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g的大小及圖乙和圖丙中的F0、F1、F2的大小

D.只要知道圖乙和圖丙中的F0、F1、F2的大小

(3)若已經(jīng)用實驗測得了第(2)小問中所需測量的物理量,則為了驗證小鐵球在最高點A和最低點處的機械能是否相等,只需驗證____等式是否成立即可。(用題中所給物理量的符號來表示)

【答案】11.0 2D 33F0=F1+2F2

【解析】

(1) 由于重力加速度未知則有小鐵球靜止時,繩子的拉力F0可知,小球的重力GmgF0小球在最低點,由牛頓第二定律則有:F2F0m因此有F0l(1cos θ)mv2(F2F0)l;對A點受力分析得:F0cos θF1即有3F02F1F2由上可知,D正確ABC錯誤。故選D。

(2) 根據(jù)機械能守恒的表達式有:mgl1-cosθ)=mv2結(jié)合以上分析,則有3F02F1F2。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】用電流表和電壓表測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,待測干電池的電動勢約1.5V、內(nèi)電阻不大于1.0Ω,要求干電池放電電流不得超過0.6A,可供選擇的器材除電鍵、導(dǎo)線外,還有:

A.電壓表(量程03V,內(nèi)電阻約3kΩ

B.電壓表(量程015V,內(nèi)電阻約15kΩ

C.電流表(量程00.6A,內(nèi)電阻約0.lkΩ

D.電流表(量程03A,內(nèi)電阻約0.02kΩ

E.滑動變阻器(最大電阻50Ω,額定電流1.5A

F.滑動變阻器(最大電阻200Ω,額定電流1.5A

1)實驗中電壓表應(yīng)選用______、滑動變阻器應(yīng)選______。(填序號)

2)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖所示的圖線,則待測干電池的電動勢E=_____V.內(nèi)電阻r=_____Ω.(保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系(CNSS),建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星.關(guān)于這些衛(wèi)星,以下說法正確的是

A.5顆同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同

B.5顆同步衛(wèi)星的運行軌道必定在同一平面內(nèi)

C.導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運行速度一定大于第一宇宙速度

D.導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星中,運行軌道半徑越大的,周期越小

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A. 小球一定帶正電

B. OS1過程中小球可能一直在做加速運動

C. S1S2過程中所處的電場一定是勻強電場

D. S1S2過程中小球的動能可能不變

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【題目】如圖甲所示,矩形導(dǎo)線框abcd放在垂直于紙面的磁場中,同一時刻各處磁場相同。磁感應(yīng)強度B隨時間變化的圖象如圖乙所示,t=0時刻,磁場的方向垂直紙面向里。若規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向為正,安培力方向取沿紙面向上為正。在04s時間內(nèi),線框中的感應(yīng)電流I、ab邊所受安培力F隨時間變化的圖象正確的是(

A. B.

C. D.

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(1)b的示數(shù)為_______N

(2)a的拉力理論值為___________N

(3)保持b及其拉的細(xì)繩方向不變,a及其拉的細(xì)繩方向沿順時針在圖示面緩慢轉(zhuǎn)至豎直方向的過程中,a的示數(shù)變化情況為________________________________。

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C. 此波沿x軸正方同傳播

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B. 通過定值電阻的最大電流為

C. 通過定值電阻的電荷量為

D. 通過定值電阻的電荷量為

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