【題目】在“探究單擺擺長(zhǎng)與周期關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)的主要操作步驟如下:
A.取一根符合實(shí)驗(yàn)要求的擺線,下端系一金屬小球,上端固定在O點(diǎn);
B.在小球靜止懸掛時(shí)測(cè)量出O點(diǎn)到小球球心的距離;
C.拉動(dòng)小球使細(xì)線偏離豎直方向一個(gè)不大的角度(小于5°),然后由靜止釋放小球;
D.用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t.
(1)若該同學(xué)測(cè)得的重力加速度數(shù)值偏大,可能的原因是___________。(選選項(xiàng)前的序號(hào))
A. 擺球的質(zhì)量過(guò)大
B. 測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí),把擺線的長(zhǎng)度當(dāng)成了擺長(zhǎng)
C. 擺線上端未牢固地固定于O點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線越擺越長(zhǎng)
D. 測(cè)周期時(shí),誤將(n-1)次全振動(dòng)記為了n次全振動(dòng),并由計(jì)算式T=t/n求得周期
(2)在與其他同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)方案并糾正了錯(cuò)誤后,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,他測(cè)得了多組擺長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的周期T,并用這些數(shù)據(jù)作出了T2- 圖象如圖甲所示。若圖線的斜率為k,則重力加速度的測(cè)量值表達(dá)式為g=_________。
(3)這位同學(xué)查閱資料得知,單擺在擺角θ較大時(shí)周期公式可近似表述為,為了用圖象法驗(yàn)證單擺周期T和最大擺角θ的關(guān)系,他測(cè)出擺長(zhǎng)為的同一單擺在不同擺角θ時(shí)的周期T,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出如圖乙所示的圖線。根據(jù)周期公式可知,該圖線延長(zhǎng)后與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為_________________________。
【答案】 (1)D (2) (3)
【解析】(1)根據(jù)單擺的周期公式推導(dǎo)出重力加速度的表達(dá)式,從上面的表達(dá)式可得,重力加速度與小球的質(zhì)量、擺的振幅都無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí),把擺線的長(zhǎng)度當(dāng)成了擺長(zhǎng),沒(méi)有加小球的半徑,使L變小,代入公式使g值偏小,故B錯(cuò)誤;擺線上端未牢固地固定于O點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線越擺越長(zhǎng),則測(cè)得的周期變大,則g值偏小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
單擺振動(dòng)n-1次的時(shí)間t,單擺的周期 ,若誤記做n次,則: ,即周期的測(cè)量值小于真實(shí)值,所以重力加速度的測(cè)量值偏大.故D正確.故選D.
(2)根據(jù),可知,則.
(3)實(shí)驗(yàn)中得到的線性圖線,根據(jù)為 ,得 ,所以 時(shí)可得,即圖線延長(zhǎng)后與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌上滑塊間的碰撞來(lái)尋找物體相互作用過(guò)程中的“不變量”,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下(“+、-”表示速度方向):
實(shí)驗(yàn)1 使m1=m2=0.25kg,讓運(yùn)動(dòng)的m1碰靜止的m2,碰后兩個(gè)滑塊分開(kāi).?dāng)?shù)據(jù)如表1.
表1
碰前 | 碰后 | |||
滑塊m1 | 滑塊m2 | 滑塊m1 | 滑塊m2 | |
速度v/(m·s-1) | +0.110 | 0 | 0 | +0.109 |
(1)根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可推知,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi):
①碰前物體的速度________(填“等于”或“不等于”)碰后物體的速度;
②碰前物體的動(dòng)能________(填“等于”或“不等于”)碰后物體的動(dòng)能;
③碰前物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv________(填“等于”或“不等于”)碰后物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv.
實(shí)驗(yàn)2 使m1=m2=0.25kg,讓運(yùn)動(dòng)的m1碰靜止的m2,碰后m1、m2一起運(yùn)動(dòng).?dāng)?shù)據(jù)如表2.
表2
碰前 | 碰后 | |||
滑塊m1 | 滑塊m2 | 滑塊m1 | 滑塊m2 | |
速度v/(m·s-1) | +0.140 | 0 | +0.069 | +0.069 |
(2)根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可推知
①碰前物體的速度________(填“等于”或“不等于”)碰后物體速度的矢量和;
②碰前物體的動(dòng)能________(填“等于”或“不等于”)碰后物體動(dòng)能的和;
③碰前物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv________(填“等于”或“不等于”)碰后物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv的矢量和.
實(shí)驗(yàn)3 使2m1=m2=0.5kg,讓運(yùn)動(dòng)的m1碰靜止的m2,碰后m1、m2分開(kāi).?dāng)?shù)據(jù)如表3.
表3
碰前 | 碰后 | |||
滑塊m1 | 滑塊m2 | 滑塊m1 | 滑塊m2 | |
速度v/(m·s-1) | +0.120 | 0 | -0.024 | +0.071 |
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可推知,在誤差允許范圍內(nèi):
①碰前物體的速度________(填“等于”或“不等于”)碰后物體速度的矢量和;
②碰前物體的動(dòng)能________(填“等于”或“不等于”)碰后物體動(dòng)能的和;
③碰前物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv________(填“等于”或“不等于”)碰后物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv的矢量和.
(4)還進(jìn)行了其他情景的實(shí)驗(yàn),最終在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的“不變量”是________.
(5)在“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于實(shí)驗(yàn)結(jié)論的說(shuō)明,正確的是________.
A.只需找到一種情景的“不變量”即可,結(jié)論對(duì)其他情景也同樣適用
B.只找到一種情景的“不變量”還不夠,其他情景未必適用
C.實(shí)驗(yàn)中要尋找的“不變量”必須在各種碰撞情況下都不改變
D.進(jìn)行有限次實(shí)驗(yàn)找到的“不變量”,具有偶然性,結(jié)論還需要檢驗(yàn)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑半球的半徑為R,球心為O,固定在水平面上,其上方有一光滑曲面軌道AB,高度為。軌道底端水平并與半球頂端相切,質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)由靜止滑下,最后落在水平面上C點(diǎn),重力加速度為g,則
A. 小球?qū)⒀匕肭虮砻孀鲆欢螆A周運(yùn)動(dòng)后斜拋至C點(diǎn)
B. 小球?qū)?/span>B點(diǎn)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)
C. OC之間的距離為2R
D. 小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速率為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,波速v=200 m/s,已知t=0時(shí)波剛好傳到x=40 m處,如圖所示。在x=400 m處有一接收器(圖中未畫(huà)出),則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 波源的起振方向沿y軸正方向
B. 接收器在t=2 s時(shí)才能接收到此波
C. 從t=0開(kāi)始經(jīng)0.15 s,x=40 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為30cm
D. 若波源向x軸正方向移動(dòng),接收器收到的波的頻率可能為12Hz
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面體c置于水平地面上,小物塊b置于斜面上,通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的輕質(zhì)定滑輪與容器a連接,連接b的一段細(xì)繩與斜面平行.在a中緩慢注入沙子的過(guò)程中,a、b、c均一直處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法正確的是
A. 繩子的拉力保持不變
B. b對(duì)c的摩擦力一直變大
C. 繩對(duì)滑輪的作用力方向始終不變
D. 地面對(duì)c的支持力始終不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌間距l=0.9m,與水平面夾角θ=30°,正方形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,方向垂直于斜面向上.甲、乙是兩根質(zhì)量相同、電阻均為R=4.86Ω的金屬桿,垂直于導(dǎo)軌放置.甲置于磁場(chǎng)的上邊界ab處,乙置于甲上方l處.現(xiàn)將兩金屬桿由靜止同時(shí)釋放,并立即在甲上施加一個(gè)沿導(dǎo)軌方向的拉力F,甲始終以a=5m/s2的加速度沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng),乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng),g=10m/s2.則
A. 甲穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中拉力F不變
B. 每根金屬桿的質(zhì)量為0.2kg
C. 乙穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中安培力的功率是2W
D. 乙穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中,通過(guò)整個(gè)回路的電荷量為C
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B兩列火車(chē),在同一軌道上同向行駛,A車(chē)在前,其速度vA=10 m/s,B車(chē)在后,速度vB=30 m/s,因大霧能見(jiàn)度很低,B車(chē)在距A車(chē)x0=75 m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有A車(chē),這時(shí)B車(chē)立即剎車(chē),但B車(chē)要經(jīng)過(guò)180 m才能停止,問(wèn):B車(chē)剎車(chē)時(shí)A車(chē)仍按原速率行駛,兩車(chē)是否會(huì)相撞?若會(huì)相撞,將在B車(chē)剎車(chē)后多長(zhǎng)時(shí)間相撞?若不會(huì)相撞,則兩車(chē)最近距離是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),板長(zhǎng)為,板間距離為d,在板右端處有一豎直放置的熒光屏M.一帶電量為q、質(zhì)量為m的粒子從兩極板中央射入板間,最后垂直打在M屏上,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mg/q
B. 板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2mg/q
C. 粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間跟它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間相等
D. 粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,半圓形容器固定在地面上,一物塊從容器邊緣A點(diǎn)以向下的初速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng),恰好能沿容器內(nèi)壁以大小不變的速度運(yùn)動(dòng)到容器底部O點(diǎn),則在物塊下滑過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A.滑塊受到的合外力越來(lái)越小
B.重力做功的功率越來(lái)越小
C.重力與摩擦力的合力越來(lái)越大
D.克服摩擦力做功的功率越來(lái)越大
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