【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線(xiàn)被遮光條遮擋,光電傳感器會(huì)輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連;瑝K在細(xì)線(xiàn)的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng),遮光條經(jīng)過(guò)光電傳感器A、B時(shí),通過(guò)計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖像。
(1)實(shí)驗(yàn)前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)至于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的t1_______t2(選填“大于”、“等于”或“小于”)時(shí),說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已調(diào)水平。
(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)遮光條寬度d,測(cè)量結(jié)果如圖丙所示,則d=________mm。
(3)滑塊P用細(xì)線(xiàn)繞過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖甲所示位置釋放,通過(guò)計(jì)算機(jī)得到的圖像如圖乙所示,若t1、t2、m、g和d已知,若已測(cè)出滑塊質(zhì)量M ,兩光電門(mén)間距離L。 上述物理量間滿(mǎn)足關(guān)系式_______________,則表明在上述過(guò)程中,滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
【答案】等于 8.475(在8.474~8.478之間)
【解析】
(1)[1] 實(shí)驗(yàn)前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的△t1等于△t2,說(shuō)明滑塊勻速運(yùn)動(dòng),氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平.
(2)[2] 螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為8mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為
0.01×47.5mm=0.475mm
所以最終讀數(shù)為:
8mm+0.475mm=8.475mm
(3)[3] 光電門(mén)測(cè)量瞬時(shí)速度是實(shí)驗(yàn)中常用的方法.由于光電門(mén)的寬度很小,所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度.
滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動(dòng)能的增加量
滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動(dòng)能的重力勢(shì)能的減小量
△Ep=mgL
如果系統(tǒng)動(dòng)能的增加量等于系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量,那么滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,即:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,帶電小球A、B的電荷分別為 QA、QB,OA=OB,都用長(zhǎng)L的絲線(xiàn)懸掛在O點(diǎn),靜止時(shí)A、B相距為d,為使平衡時(shí)AB間距離減為,可采用以下哪些方法( )
A.將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來(lái)的2倍
B.將小球B的質(zhì)量增加到原來(lái)的2倍
C.將小球A、B的電荷量都減小到原來(lái)的一半
D.將小球A、B的電荷量都減小到原來(lái)的一半,同時(shí)將小球B的質(zhì)量增加到原來(lái)的2倍
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,空間中存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E=8×103V/m,帶電量q=1×10—6C、質(zhì)量m=1×10—3kg的小物塊固定在水平軌道的O點(diǎn),AB為光滑固定的圓弧軌道,半徑R=0.4m。物塊由靜止釋放,沖上圓弧軌道后,最終落在C點(diǎn),已知物塊與OA軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1,OA=R,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物塊在A點(diǎn)的速度大小vA(結(jié)果可保留根號(hào))
(2)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力
(3)OC的距離(結(jié)果可保留根號(hào))。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直紙面內(nèi)有四條間距均為L的水平虛線(xiàn)L1、L2、L3、L4,在L1、L2之間與L3,L4之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)有一矩形線(xiàn)圈abcd,長(zhǎng)邊ad=3L,寬邊cd=L,質(zhì)量為m,電阻為R,將其從圖示位置(cd邊與L1重合)由靜止釋放,cd邊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界線(xiàn)L3時(shí)恰好開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線(xiàn)圈始終處于同一豎直面內(nèi),cd邊始終水平,已知重力加速度g=10 m/s2,則( )
A.ab邊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界線(xiàn)L1后線(xiàn)圈要做一段減速運(yùn)動(dòng)
B.ab邊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界線(xiàn)L3后線(xiàn)圈要做一段減速運(yùn)動(dòng)
C.cd邊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界線(xiàn)L2和L4的時(shí)間間隔為
D.從線(xiàn)圈開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到cd邊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界線(xiàn)L4過(guò)程中,線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量為3mgL-
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=8V,內(nèi)阻r=5Ω,電燈A的電阻為10Ω,電燈B的電阻為6Ω,滑動(dòng)變阻器的總電阻為6Ω。閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)觸頭P由a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中(不考慮電燈電阻的變化),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.電流表的示數(shù)先減小后增大B.電壓表的示數(shù)先增大后減小
C.電燈A的亮度不斷增大D.電源的最大輸出功率為3.2W
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,矩形區(qū)域內(nèi)有水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),一個(gè)帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)以某一速度vA射入電場(chǎng)中,最后以另一速度vB從B點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng),不計(jì)粒子所受的重力,A、B兩點(diǎn)的位置如圖所示,則下列判斷中正確的是( 。
A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向左
B.帶電粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能
C.粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,電勢(shì)能最大處為A點(diǎn)
D.粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,動(dòng)能最大處為B點(diǎn)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,MN是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一塊薄金屬板,帶電粒子(不計(jì)重力)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)并穿過(guò)金屬板(粒子速率變。瑢(shí)線(xiàn)表示其運(yùn)動(dòng)軌跡,由圖知
A.粒子帶正電
B.粒子運(yùn)動(dòng)方向是edcba
C.粒子運(yùn)動(dòng)方向是abcde
D.粒子在上半周所用時(shí)間比下半周所用時(shí)間長(zhǎng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示):
(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差,說(shuō)法正確的是_____(填序號(hào))。
A.選擇質(zhì)量較小的重物,有利于減小誤差
B.選擇點(diǎn)跡清晰且第1,2兩點(diǎn)間距約為的紙帶,有利于減小誤差
C.理順紙帶,穿過(guò)限位孔并豎直釋放紙帶有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差
D.使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器比使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的誤差小
(2)在實(shí)驗(yàn)中,使質(zhì)量的重錘自由下落,得到如圖所示的紙帶,相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為。其中是起始點(diǎn),是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的5個(gè)點(diǎn),該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量到各點(diǎn)的距離(單位:)。(取,計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
這五個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是從點(diǎn)至________(填“”“”“”“”或“”)點(diǎn)的讀數(shù)。由圖中給出的數(shù)據(jù),可得出從點(diǎn)到打下點(diǎn),重錘重力勢(shì)能的減少量為________,而動(dòng)能的增加量為_______,實(shí)驗(yàn)中重力勢(shì)能的減少量與動(dòng)能增加量不等的原因是____________。
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