【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,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連.滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動,遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí),通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象.
(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 _______△t2(選填“>”、“=”或“<”)時(shí),說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平.
(2)用螺旋測微器測遮光條寬度d,測量結(jié)果如圖丙所示,則d=____mm.
(3)滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(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14甲所示位置釋放,通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖14乙所示,若△t1、△t2和d已知,要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒,還應(yīng)測出__和__(寫出物理量的名稱及符號).
(4)若上述物理量間滿足關(guān)系式_____,則表明在上述過程中,滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
【答案】(1)= (2)8.475 (3)滑塊質(zhì)量M; 兩光電門間距離L. (4)
【解析】
(1)如果遮光條通過光電門的時(shí)間相等,即△t1 =△t2,說明遮光條做勻速運(yùn)動,即說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平.
(2)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為8mm,可動刻度讀數(shù)為0.01×47.5mm=0.475mm,所以最終讀數(shù)為:8mm+0.475mm=8.475mm.
(3、4)要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒,就應(yīng)該去求出動能的增加量和重力勢能的減小量,光電門測量瞬時(shí)速度是實(shí)驗(yàn)中常用的方法.由于光電門的寬度很小,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)動能的增加量 .
滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動能的重力勢能的減小量△Ep=mgL
所以還應(yīng)測出滑塊質(zhì)量M,兩光電門間距離L.
如果系統(tǒng)動能的增加量等于系統(tǒng)重力勢能的減小量,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 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有兩根金屬棒,其中金屬棒PQ固定不動,金屬棒MN可自由移動,下列說法正確的是( )
A. 當(dāng)MN在外力的作用下向左勻速運(yùn)動時(shí),PQ受到的磁場力水平向左
B. 當(dāng)MN在外力的作用下向左減速運(yùn)動時(shí),PQ受到的磁場力水平向左
C. 當(dāng)MN在外力的作用下向左勻速運(yùn)動時(shí),N端電勢高于M端,Q端電勢高于P端
D. 當(dāng)MN在外力的作用下向左加速運(yùn)動時(shí),N端電勢高于M端,Q端電勢高于P端
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b、c、d為某勻強(qiáng)電場中的四個(gè)點(diǎn),且ab∥cd、ab⊥bc,bc=cd=2ab=2l,電場線與四邊形所在平面平行。已知a=20V,b=24V,d=8V。一個(gè)質(zhì)子經(jīng)過b點(diǎn)的速度大小為v0,方向與bc夾角為45°,一段時(shí)間后經(jīng)過c點(diǎn),e為質(zhì)子的電量,不計(jì)質(zhì)子的重力,則
A. c點(diǎn)電勢為12V
B. ac連線為電場中的一條等勢線
C. 質(zhì)子從b運(yùn)動到c所用的時(shí)間為
D. 質(zhì)子運(yùn)動到c時(shí)的動能增量為8eV
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,勁度系數(shù)為的輕彈簧吊著一個(gè)質(zhì)量為的小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)。把小球向下拉動一段距離再釋放小球,最后小球又處于靜止?fàn)顟B(tài),下列判斷中正確的是
A. 小球靜止時(shí),彈簧對小球的彈力和小球所受的重力是作用力和反作用力
B. 小球靜止時(shí),彈簧對小球的彈力和小球所受的重力是平衡力
C. 小球的機(jī)械能守恒
D. 小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
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【題目】(4分)如圖是一個(gè)多用表歐姆檔內(nèi)部電路示意圖。電流表滿偏電流0.5mA、內(nèi)阻10Ω;電池電動勢1.5V、內(nèi)阻1Ω;變阻器阻值0-5000Ω。
(1)該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5V刻度的,當(dāng)電池的電動勢下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時(shí)仍可調(diào)零。調(diào)零后阻值將變_________(選填“大”或“小”);若測得某電阻阻值為300Ω,則這個(gè)電阻的真實(shí)值是________Ω
(2)該歐姆表換了一個(gè)電動勢為1.5V,內(nèi)阻為10Ω的電池,調(diào)零后測量某電阻的阻值,其測量結(jié)果___________(選填“偏大”或“偏小”或“準(zhǔn)確”)
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【題目】如圖所示,兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面成θ=30°角固定放置,裝置所在區(qū)域存在一沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場,導(dǎo)軌電阻不計(jì),兩導(dǎo)軌間距L=0.5m,在兩導(dǎo)軌形成的斜面上放一個(gè)與導(dǎo)軌垂直的均勻金屬棒ab,同時(shí)閉合電鍵S,金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài),它的質(zhì)量為m=5×10﹣2kg.金屬棒ab兩端連在導(dǎo)軌間部分對應(yīng)的電阻為R2=2Ω,電源電動勢E=3V,電源內(nèi)阻r=0.5Ω,電阻R1=2Ω,其他電阻不計(jì)。g取10m/s2,求:
(1)金屬棒中的電流;
(2)所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量均為1kg的小球a、b在輕彈簧A、B及外力F的作用下處于平衡狀態(tài),其中A、B兩個(gè)彈簧勁度系數(shù)均為,B彈簧上端與天花板固定連接,軸線與豎直方向的夾角為,A彈簧豎直,g取則以下說法正確的是
A. A彈簧伸長量為3cm
B. 外力
C. B彈簧的伸長量為4cm
D. 突然撤去外力F瞬間,b球加速度為0
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【題目】兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn),如圖甲所示,一個(gè)電荷量為2×10-3 C、質(zhì)量為0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從C點(diǎn)靜止釋放,其運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示,其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線).下列說法正確的是( )
A. 由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大
B. B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為E=50 V/m
C. 由C點(diǎn)到A點(diǎn)電場強(qiáng)度逐漸降低
D. 由已知不能求出A、B兩點(diǎn)間的電勢差
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【題目】如圖所示,在水平線ab下方有一勻強(qiáng)電場,方向豎直向下,ab的上方存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,磁場中有一內(nèi)、外半徑分別為R、的半圓環(huán)形區(qū)域,外圓與ab的交點(diǎn)分別為M、N。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子在電場中P點(diǎn)靜止釋放,經(jīng)過時(shí)間t0 ,由M進(jìn)入磁場,從N射出,不計(jì)粒子重力。
(1)求電場強(qiáng)度E的大;
(2)若粒子從與P同一水平線上的Q點(diǎn)水平射出,同樣能由M進(jìn)入磁場,從N射出,粒子從M到N的過程中,始終在環(huán)形區(qū)域中運(yùn)動,且與內(nèi)圓相切,求粒子在M點(diǎn)的速度vM的大小;
(3)在(2)的條件下求粒子在Q時(shí)速度的大。
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