【題目】如圖甲所示,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上,用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
(1)已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物,此外還需的器材是__________。
A.直流電源、天平及砝碼 B.直流電源、刻度尺
C.交流電源、天平及砝碼 D.交流電源、刻度尺
(2)實(shí)驗(yàn)中需要測量重物由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度和下落高度,某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)得到的紙帶設(shè)計(jì)了以下四種測量方案,這些方案中合理的是__________。
A.用刻度尺測出重物下落的高度,由打點(diǎn)間隔數(shù)算出下落時(shí)間,通過計(jì)算出瞬時(shí)速度
B.用刻度尺測出重物下落的高度,并通過計(jì)算出瞬時(shí)速度
C.根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時(shí),紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測算出瞬時(shí)速度,并通過計(jì)算得出高度
D.用刻度尺測出重物下落的高度,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時(shí),紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測算出瞬時(shí)速度
(3)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,從打出的紙帶中選出一條符合要求的紙帶,如圖乙所示。圖乙中點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn),且速度為零。選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)、、、…、作為計(jì)數(shù)點(diǎn),測出其中、、點(diǎn)距起始點(diǎn)的距離分別為、、。已知重物質(zhì)量為,重力加速度為,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為。為了驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是否守恒,需要計(jì)算出從打下點(diǎn)到打下點(diǎn)的過程中,重物重力勢能的減少量__________,動能的增加量__________(用題中所給字母表示)。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量,關(guān)于這個(gè)誤差下列說法正確的是__________。
A.該誤差屬于偶然誤差
B.該誤差屬于系統(tǒng)誤差
C.可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差
D.可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差
(5)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動能略小于重物減少的重力勢能,于是深入研究阻力對本實(shí)驗(yàn)的影響。他測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離并計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度,用實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)繪制出圖線,如圖丙所示。圖線是一條直線,此直線斜率的物理含義是____________________。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>,由圖線求得重物下落時(shí)受到阻力與重物所受重力的百分比為__________(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
【答案】D D BD 重物下落時(shí)加速度的2倍 1.5(1.0~3.0)
【解析】
(1)[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是交流電源,在實(shí)驗(yàn)中需用刻度尺測量紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)間的距離,從而可知道重物下降的距離,通過紙帶上兩點(diǎn)的距離可求出平均速度,從而可知瞬時(shí)速度。重物的質(zhì)量可以不測,故D符合題意,ABC不符合題意。
故選D。
(2)[2]ABC.不能用或來求速度,不能用求高度,否則默認(rèn)了機(jī)械能守恒,失去驗(yàn)證的意義,故ABC不合理;
D.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測算出瞬時(shí)速度v,故D合理。
故選D。
(3)[3]從打下點(diǎn)到打下點(diǎn)的過程中重物重力勢能的減少量
[4]根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,則點(diǎn)的瞬時(shí)速度
則動能的增加量為
(4)[5]實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量,這個(gè)誤差是系統(tǒng)誤差,無法避免,可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差,故BD正確,AC錯(cuò)誤。
故選BD。
(5)[6]根據(jù)
得
可知圖線的斜率等于,即重物下落加速度的2倍;
[7]重物下落受阻力時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有
得
由題圖像可知斜率,得
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了探究“合力做功與速度變化的關(guān)系”,某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的裝置,備有下列器材:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、天平、細(xì)沙.他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m.當(dāng)滑塊連接上紙帶,讓細(xì)線跨過滑輪并懸掛空的小桶時(shí),滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).要完成該實(shí)驗(yàn),請回答下列問題:
(1)要完成本實(shí)驗(yàn),還缺少的實(shí)驗(yàn)器材是________.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等,沙和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是________,實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力,首先要做的步驟是________.
(3)在滿足(2)問的條件下,讓小桶帶動滑塊加速運(yùn)動,如圖所示為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一部分,圖中A,B,C,D,E是按時(shí)間先后順序確定的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離標(biāo)注在圖上,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,則在B,D兩點(diǎn)間對滑塊研究,合力對滑塊做的功為________,vB=________,vD=________(用題中所給的表示數(shù)據(jù)的字母表示).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量為1kg的物體靜止放在粗糙程度相同的水平面上。在時(shí)刻,對物體施加一與水平方向成角的力的作用,物體做勻加速直線運(yùn)動一段時(shí)間后,撤去力,最終停在水平面上。從時(shí)刻開始,每隔0.1s通過速度傳感器測量出物體的瞬時(shí)速度,物體運(yùn)動過程中的部分測量數(shù)據(jù)如下表所示。已知,。求:
… | 0.3 | … | 1.6 | 1.7 | 1.8 | … | |
… | 1.8 | … | 3.0 | 2.5 | 2.0 | … |
(1)力的大;
(2)物體運(yùn)動過程中獲得的最大動能;
(3)整個(gè)運(yùn)動過程中物體克服摩擦力所做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一質(zhì)量為M=1.0kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運(yùn)動,被一水平向左飛來的子彈擊中并從物塊中穿過(不計(jì)子彈穿過物塊的時(shí)間),如圖甲所示。地面觀察者記錄了物塊被擊中后的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示,已知傳送帶的速度保持不變,g取10m/s2。在這一個(gè)過程中下列判斷正確的是( )
A. 傳送帶速度大小2m/s,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動
B. 物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2
C. 傳送帶對物塊做的功為-6J
D. 物塊與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為4J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)的軌道Ⅰ和Ⅱ都由兩段細(xì)直桿連接而成,兩軌道長度相等。用相同的水平恒力將穿在軌道最低點(diǎn)的B靜止小球,分別沿Ⅰ和Ⅱ推至最高點(diǎn)A,所需時(shí)間分別為t1、t2;動能增量分別為、。假定球在經(jīng)過軌道轉(zhuǎn)折點(diǎn)前后速度的大小不變,且球與Ⅰ、Ⅱ軌道間的動摩擦因數(shù)相等,則
(A)>;t1>t2 (B)=;t1>t2
(C)>;t1<t2 (D)=;t1<t2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在高h(yuǎn)1=30m的光滑水平平臺上,物塊A以初速度vo水平向右運(yùn)動,與靜止在水平臺上的物塊B發(fā)生碰撞,mB=2mA,碰撞后物塊A靜止,物塊B以一定的水平速度向右滑離平臺,并恰好沿光滑圓弧形軌道BC的B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧形軌道,B點(diǎn)的高度h2=15m,圓弧軌道的圓心O與平臺等高,軌道最低點(diǎn)C的切線水平,并與地面上長為L=70m的水平粗糙軌道CD平滑連接,物塊B沿軌道BCD運(yùn)動與右邊墻壁發(fā)生碰撞.g取10m/s2.求:
(1)物塊B由A到B的運(yùn)動時(shí)間;
(2)物塊A初速度vo的大;
(3)若小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞,碰后速度等大反向,反向運(yùn)動過程中沒有沖出B點(diǎn),最后停在軌道CD上的某點(diǎn)p(p點(diǎn)沒畫出).設(shè)小物塊與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)為μ,求μ的取值范圍.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在光滑的水平桌面上有等大的質(zhì)量分別為M=0.6kg,m=0.2kg的兩個(gè)小球,中間夾著一個(gè)被壓縮的具有Ep=10.8J彈性勢能的輕彈簧(彈簧與兩球不相連),原來處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)突然釋放彈簧,球m脫離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R=0.425m的豎直放置的光滑半圓形軌道,如圖所示.g取10m/s2.則下列說法正確的是( )
A. M離開輕彈簧時(shí)獲得的速度為9m/s
B. 彈簧彈開過程,彈力對m的沖量大小為1.8Ns
C. 球m從軌道底端A運(yùn)動到頂端B的過程中所受合外力沖量大小為3.4Ns
D. 若半圓軌道半徑可調(diào),則球m從B點(diǎn)飛出后落在水平桌面上的水平距離隨軌道半徑的增大而減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)xOy坐標(biāo)系中分布著與水平方向成45°角的勻強(qiáng)電場,將一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球,以某一初速度從O點(diǎn)豎直向上拋出,它的軌跡恰好滿足拋物線方程:y=kx2,且小球通過點(diǎn)P.已知重力加速度為g,則( )
A. 電場強(qiáng)度的大小為
B. 小球初速度的大小為
C. 小球通過點(diǎn)P時(shí)的動能為
D. 小球從O點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的過程中,電勢能減少
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】右圖為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法正確的是
A. 當(dāng)r大于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力
B. 當(dāng)r小于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力
C. 當(dāng)r等于r2時(shí),分子間的作用力為零
D. 在r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做負(fù)功
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