【題目】某同學(xué)利用圖示裝置來研究彈簧彈力與形變的關(guān)系。 設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如下:A、B是質(zhì)量均為m0的小物塊,A、B間由輕彈簧相連,A的上面通過輕繩繞過兩個(gè)定滑輪與一個(gè)輕質(zhì)掛鉤相連。掛鉤上可以掛上不同質(zhì)量的物體C。物塊B下放置一壓力傳感器。物體C右邊有一個(gè)豎直的直尺,可以測(cè)出掛鉤的下移的距離。整個(gè)實(shí)驗(yàn)中彈簧均處于彈性限度內(nèi),重力加速度g=9.8m/s2。實(shí)驗(yàn)操作如下:
(1)不懸掛物塊C,讓系統(tǒng)保持靜止,確定掛鉤的位置O,并讀出壓力傳感器的示數(shù)F0;
(2)每次掛上不同質(zhì)量的物塊C,用手托出,緩慢釋放。測(cè)出系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)掛鉤相對(duì)O點(diǎn)下移的距離xi,并讀出相應(yīng)的壓力傳感器的示數(shù)Fi;
(3)以壓力傳感器示數(shù)為縱軸,掛鉤下移距離為橫軸,根據(jù)每次測(cè)量的數(shù)據(jù),描點(diǎn)作出F-x圖像如圖所示。
①由圖像可知,在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),可以認(rèn)為彈簧彈力與彈簧形變量成 (填“正比”“反比”“不確定關(guān)系”);
②由圖像可知:彈簧勁度系數(shù)k= N/m;
③如果掛上物塊C的質(zhì)量mc=3m0,并由靜止釋放。當(dāng)壓力傳感器的示數(shù)為零時(shí),物塊C的速度v0= m/s。
【答案】①正比;②98;③1.4
【解析】
試題分析:①對(duì)B分析,根據(jù)平衡有:F彈+mg=F,可知F與彈簧彈力成線性關(guān)系,又F與x成線性關(guān)系,可知彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比.
②由題意可知,F(xiàn)-x圖線斜率的絕對(duì)值表示彈簧的勁度系數(shù),則.
③未掛物塊C時(shí),彈簧處于壓縮,彈力等于m0g,當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時(shí),可知彈簧處于伸長(zhǎng),彈力為m0g,可知彈簧的壓縮量和伸長(zhǎng)量相等,則彈簧的彈性勢(shì)能不變,根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒知,(mcm0)gh=(mc+m0)v2,因?yàn)閔=0.2m,mc=3m0,代入數(shù)據(jù)解得v0=1.4m/s.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(8分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系.將裝有力傳感器的小車放置于水平長(zhǎng)木板上,緩慢向小桶中加入細(xì)砂,直到小車剛開始運(yùn)動(dòng)為止,記下傳感器的最大示數(shù)F0,以此表示小車所受摩擦力的大。賹⑿≤嚪呕卦幉醋,繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂,記下傳感器的示數(shù)F1.
(1)接通頻率為50Hz的交流電源,釋放小車,打出如圖乙所示的紙帶.從比較清晰的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離,則小車加速度a= m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)
(2)改變小桶中砂的重力,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),記下小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器的示數(shù)F2,獲得多組數(shù)據(jù),描繪小車加速度a與合力F(F=F2﹣F0)的關(guān)系圖象,不計(jì)紙帶與計(jì)時(shí)器間的摩擦,下列圖象中正確的是 .
(3)同一次實(shí)驗(yàn)中,小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器示數(shù)F2與小車釋放前傳感器示數(shù)F1的關(guān)系是F2 F1(選填“<”、“=”或“>”).
(4)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是 .
A.小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量 |
B.實(shí)驗(yàn)中需要將長(zhǎng)木板右端墊高 |
C.實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出小車和傳感器的總質(zhì)量 |
D.用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) |
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B為兩塊平行金屬板,A板帶正電荷、B板帶負(fù)電荷.兩板之間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng),兩板間距為d、電勢(shì)差為U,在B板上開有兩個(gè)間距為L的小孔.C、D為兩塊同心半圓形金屬板,圓心都在貼近B板的O′處,C帶正電、D帶負(fù)電.兩板間的距離很近,兩板末端的中心線正對(duì)著B板上的小孔,兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等,方向都指向O′.半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì).現(xiàn)從正對(duì)B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的微粒(微粒的重力不計(jì)),問:
(1)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度多大?
(2)為了使微粒能在C、D板間運(yùn)動(dòng)而不碰板,C、D板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件?
(3)從釋放微粒開始,經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間微粒通過半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】地球同步衛(wèi)星離地心的高度約為地球半徑的7倍,某行星的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍,若該行星的平均密度為地球平均密度的一半,則該行星的自轉(zhuǎn)周期約為( )
A.6小時(shí)
B.12小時(shí)
C.24小時(shí)
D.36小時(shí)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上,已知APB部分的半徑R=1.0m , BC段長(zhǎng)L=1.5m . 彈射裝置將一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=5m/s的水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道,小球從C點(diǎn)離開軌道隨即水平拋出,落地點(diǎn)D離開C的水平距離s=2.5m , 不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2 . 求
(1)小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度ω和加速度a的大小;
(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間t;
(3)求小球落地時(shí)的速度?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,我們首先保持砝碼質(zhì)量不變研究小車質(zhì)量和加速度的關(guān)系,再保持小車質(zhì)量不變研究砝碼和加速度的關(guān)系最終得到 F = ma ,從科學(xué)研究的方法來說,這屬于( )
A.等效替代B.控制變量
C.科學(xué)假說D.數(shù)學(xué)歸納
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于重心的說法,正確的是( )
A.重心就是物體內(nèi)最重的一點(diǎn)
B.重心必分布在物體上
C.把一物抬到高處,其重心在空間的位置也升高了
D.背躍式跳高運(yùn)動(dòng)員,在躍過橫桿時(shí),其重心在身體之上
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下,在此電場(chǎng)中有 a,b,c,d 四個(gè)帶電粒子(不計(jì)粒子間的相互作用),各以水平向左、水平向右、豎直向上和豎直向下的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),則下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. c,d帶異種電荷
B. a,b帶同種電荷且電勢(shì)能均不變
C. d的電勢(shì)能減小,重力勢(shì)能也減小
D. c的電勢(shì)能減小,機(jī)械能增加
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,EF與GH間為一無場(chǎng)區(qū).無場(chǎng)區(qū)左側(cè)A、B為相距為d、板長(zhǎng)為L的水平放置的平行金屬板,兩板上加某一電壓從而在板間形成一勻強(qiáng)電場(chǎng),其中A為正極板.無場(chǎng)區(qū)右側(cè)為一點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng),點(diǎn)電荷的位置O為圓弧形細(xì)圓管CD的圓心,圓弧半徑為R,圓心角為120°,O、C在兩板間的中心線上,D位于GH上.一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中心線射入勻強(qiáng)電場(chǎng),粒子出勻強(qiáng)電場(chǎng)經(jīng)無場(chǎng)區(qū)后恰能進(jìn)入細(xì)圓管,并做與管壁無相互擠壓的勻速圓周運(yùn)動(dòng).(不計(jì)粒子的重力、管的粗細(xì))
求:(1)O處點(diǎn)電荷Q的電性和電荷量;
(2)兩金屬板間所加的電壓.
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