【題目】某同學(xué)驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置如圖,水平桌面上固定一氣墊導(dǎo)軌,在氣墊導(dǎo)軌上的A、B處固定兩個(gè)光電門,一質(zhì)量為M的滑塊通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與一個(gè)小桶相連,桶中裝有細(xì)沙,桶和里面細(xì)沙的總質(zhì)量為m,用d表示遮光條的寬度,通過(guò)光電計(jì)時(shí)器可以測(cè)量出遮光條通過(guò)A、B兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為tA、tB,A、B兩個(gè)光電門的距離為x。忽略導(dǎo)軌與滑塊之間的摩擦力,用g表示重力加速度。
(1)滑塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,動(dòng)能的增量為____________(用題干中的字母表示),在m與M滿足____________的條件下,可以近似認(rèn)為細(xì)繩對(duì)滑塊做的總功為mgx。只需驗(yàn)證總功與動(dòng)能的增量是否相等即可。
(2)關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是____________(填序號(hào))。
A.適當(dāng)增大兩光電門之間的距離會(huì)增大實(shí)驗(yàn)誤差
B.適當(dāng)增大兩光電門之間的距離可以減小實(shí)驗(yàn)誤差
C.此裝置也可以拿來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒
D.遮光條的寬度大一些有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差
(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,無(wú)論怎樣改變參數(shù),經(jīng)過(guò)測(cè)量和計(jì)算后發(fā)現(xiàn),由于細(xì)繩對(duì)滑塊的拉力實(shí)際上并不等于mg,所以總功mgx始終要____________(填“略大于”“略小于”或“等于”)動(dòng)能的增加量,這種誤差屬于____________(填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)。
(4)鑒于以上第(3)問中的誤差對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響,有同學(xué)提出了另外的建議,將實(shí)驗(yàn)裝置改成如圖所示,首先調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的傾角,往小桶中加入適量的細(xì)沙,讓滑塊恰好能夠靜止在導(dǎo)軌上,然后剪斷細(xì)繩,滑塊開始加速下滑。該同學(xué)提出的這種操作方式合理嗎?____________(填“合理”或“不合理”)為什么?____________。
【答案】 M遠(yuǎn)大于m BC 略大于 系統(tǒng)誤差 合理 因?yàn)槲飰K下降過(guò)程中受到的合力即是靜止時(shí)細(xì)繩的拉力,繩中的拉力等于桶和桶中細(xì)沙的重力mg
【解析】
(1)[1]滑塊通過(guò)A、B兩個(gè)遮光條的速度分別為:
所以滑塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,動(dòng)能的增量為:
[2]當(dāng)滿足M遠(yuǎn)大于m時(shí),可近似認(rèn)為細(xì)繩的拉力等于mg,即細(xì)繩對(duì)滑塊做的總功為mgx.
(2)[3]適當(dāng)增加兩光電門的距離,可以稍增加滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,使測(cè)量數(shù)據(jù)誤差減;此裝置在滿足M遠(yuǎn)大于m時(shí),也可用來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒;遮光片寬度越大,則算出的速度誤差也就越大,故BC.
(3)[4][5]因?yàn)榧?xì)繩的拉力始終小于mg,故mgx始終要略大于動(dòng)能的變化量;根據(jù)系統(tǒng)誤差和偶然誤差的概念可知屬于系統(tǒng)誤差.
(4)[6][7]因?yàn)槲飰K下降過(guò)程中受到的合力即是靜止時(shí)細(xì)繩的拉力,繩中的拉力等于桶和桶中細(xì)沙的重力mg,故這種操作是合理的.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在探究小車的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)紙帶,實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電的頻率為50Hz,紙帶前面的幾個(gè)點(diǎn)較模糊,因此從A點(diǎn)開始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),其中B、C、D、E點(diǎn)的對(duì)應(yīng)速度vB=_______cm/s, vC=_______cm/s, vD=______cm/s, vE=_______cm/s,若按照這一規(guī)律,可推得F點(diǎn)的速度可能為vF=_______cm/s。小車從B運(yùn)動(dòng)到C的加速度a1=________m/s2,從C運(yùn)動(dòng)到D的加速度a2=_______m/s2,從D運(yùn)動(dòng)到E的加速度a3=________m/s2。(保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)在“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,需用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,其結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)為_____mm.
(2)在“多用電表的使用”實(shí)驗(yàn)中,如圖所示,為一正在測(cè)量中的多用電表表盤.如果是用歐姆擋“×10”擋進(jìn)行測(cè)量,且已進(jìn)行歐姆調(diào)零,則讀數(shù)為_____Ω;如果是將選擇開關(guān)置于“直流50V”擋測(cè)量,則讀數(shù)為_____V.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖27所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)E的區(qū)域內(nèi),由A、B、C、D、A'、B'、C'、D'作為頂點(diǎn)構(gòu)成一正方體空間,電場(chǎng)方向與面ABCD垂直。下列說(shuō)法正確的是( )
A. AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAD與A A'兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAA'相等
B. 帶正電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D'移到D'點(diǎn),電場(chǎng)力做正功
C. 帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D'移到D'點(diǎn),電勢(shì)能減小 圖27
D. 帶電的粒子從A點(diǎn)移到C'點(diǎn),沿對(duì)角線A C'與沿路徑A→B→B'→C'電場(chǎng)力做功相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1的物體甲通過(guò)三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O,輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2的人相連,輕繩OA與豎直方向的夾角 物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài)。(已知,g取。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)求:
(1)輕繩OA、OB受到的拉力分別是多大?
(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若人的質(zhì)量,人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,欲使人在水平面上不滑動(dòng),則物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過(guò)多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,極板A接地,平行板電容器的極板B與一個(gè)靈敏的靜電計(jì)相接。將A極板向左移動(dòng),增大電容器兩極板間的距離時(shí),電容器所帶的電量Q、電容C、兩極間的電壓U,電容器兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)E的變化情況是 ( )
A. Q不變,C變小,U變大,E不變
B. Q不變,C變小,U變大,E變小
C. Q變小,C不變,U不變,E變小
D. Q變小,C變小,U不變,E不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有一個(gè)帶電荷量q=-3×10-6C的點(diǎn)電荷,從某電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn),電荷克服靜電力做6×10-4J的功,從B點(diǎn)移到C點(diǎn),靜電力對(duì)電荷做9×10-4J的功,問:
(1)AB、BC、CA間電勢(shì)差各為多少?
(2)如以B點(diǎn)電勢(shì)為零,則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少?電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能各為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,有5000個(gè)質(zhì)量均為m的小球,將它們用長(zhǎng)度相等的輕繩依次連接,再將其左端用細(xì)繩固定在天花板上,右端施加一水平力使全部小球靜止。若連接天花板的細(xì)繩與水平方向的夾角為45°,則第 2018 個(gè)小球與 2019 個(gè)小球之間的輕繩與水平方向的夾角α的正切值等于 ( )
A.B.C.D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有一根粗細(xì)均勻的空心導(dǎo)體棒如圖a所示,截面為同心圓環(huán)(如圖b),其電阻約為100Ω,這種材料的電阻率為ρ。某同學(xué)用以下器材測(cè)量該導(dǎo)體棒的內(nèi)徑:
A.20分度的游標(biāo)卡尺
B.螺旋測(cè)微器
C.電流表A1(量程50mA,內(nèi)阻R1=100Ω)
D.電流表A2(量程l00mA,內(nèi)阻R2約40Ω)
E.滑動(dòng)變阻器R(0~10Ω)
F.直流電源E
G.導(dǎo)電材料樣品Rx
H.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干
(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量導(dǎo)體棒長(zhǎng)度如圖甲,示數(shù)L= mm;用螺旋測(cè)微器測(cè)量其外徑如圖乙,示數(shù)D= mm。
(2)圖丙是實(shí)驗(yàn)原理圖,請(qǐng)?jiān)诙D中完成線路連接。
(3)閉合開關(guān)S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器,記錄電流表A1的讀數(shù)I1和電流表A2的讀數(shù)I2,則導(dǎo)體管的內(nèi)徑d= (用已知量和測(cè)量量的符號(hào)來(lái)表示)
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