【題目】為了驗證矩形線框自由下落過程上、下邊經(jīng)過光電門時機(jī)械能是否守恒,使用了如圖所示的實驗裝置。已知矩形線框用直徑為d的圓形材料做成。某次實驗中矩形線框下邊和上邊先后經(jīng)過光電門的擋光時間分別為t1 t2

(1)為完成該實驗,還需通過操作測量相應(yīng)的物理量是__________.

A.用天平測出矩形線框的質(zhì)量m

B.用刻度尺測出矩形線框下邊離光電門的高度h

C.用刻度尺測出矩形線框上下邊之間距離L

D.用秒表測出線框上下邊通過光電門的時間間隔Δt

(2)如果滿足關(guān)系式________________________(請用測量的物理量和已知量來表示,重力加速度為g),則自由下落過程中線框的機(jī)械能守恒。

【答案】C

【解析】

(1)根據(jù)實驗?zāi)康囊约皺C(jī)械能守恒定律的表達(dá)式,可明確該實驗需要測量的物理量;

(2)寫出機(jī)械能守恒的表達(dá)式,可正確解答本題。

(1) A項:根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式,可知不需要測量其質(zhì)量,故A錯誤;

B項:測出矩形線框上下邊之間距離L,不需要測量釋放時其下邊離桌面的高度h,故B錯誤;

C項:實驗中需要測量過程中重力勢能的減小量,因此需要測量矩形線框上下邊之間距離L,故C正確;

D項:根據(jù)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式,可知不需要測量線框上下邊通過光電門的時間△t,故D錯誤。

故選:ABD。

(2) 本實驗中利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度,故有:,同理:

根據(jù)機(jī)械能守恒有:mgL=

。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】一種新型氫氣燃料的汽車,質(zhì)量為,發(fā)動機(jī)的額定輸出功率為80kW,行駛在平直公路上時所受阻力恒為車重的0.1倍。若汽車從靜止開始先勻加速啟動,加速度的大小為2.0m/s2。達(dá)到額定輸出功率后,汽車保持功率不變又加速行駛了800m,直到獲得最大速度后才勻速行駛。試求:

1)汽車的最大行駛速度。

2)汽車勻加速運動的時間。

3)當(dāng)速度為5 m/s時,汽車牽引力的瞬時功率。

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【題目】在測定金屬電阻率的實驗中, 如圖 1 所示, 用螺旋測微器測金屬絲的直徑的測量值d=_____mm如圖 2 所示是多用電表的“×10”歐姆擋經(jīng)過正確步驟測量金屬絲電阻時多用電表指針的位置,則金屬絲阻值的測量值 R=_____________Ω,若測出金屬絲長度的測量值為 L,則該金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ=______(用 d、RL 表示)。

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【題目】甲、乙兩個小鐵球從不同高度做自由落運動,同時落地。下列表示這一過程的位移-時間圖象和速度-時間圖象中正確的是(

A.

B.

C.

D.

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【題目】在距離長直通電導(dǎo)線為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 ,式中常量k > 0,I為導(dǎo)線中電流強(qiáng)度。在水平長直導(dǎo)線MN正下方,兩根等長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛矩形線圈abcd,線圈中通以逆時針方向的恒定電流,如圖所示。開始時導(dǎo)線MN不通電流,此時兩細(xì)線張力均為T0;當(dāng)導(dǎo)線MNI1電流時,線圈所受安培力F1,兩細(xì)線的張力均為T1,且T1 >T0;當(dāng)導(dǎo)線MNI2電流時,線圈所受安培力F2,兩細(xì)線的張力均為T2,且T2 < T0;下列判斷正確的是 ( )

A. 電流方向向左

B.

C. 電流時,通電導(dǎo)線MNbc邊的安培力方向向右

D.

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【題目】如圖所示,細(xì)桿的一端與小球相連,可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動,先給小球一初速度,使它做圓周運動.圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點,則桿對小球的作用力可能是(  )

A. a處為拉力,b處為拉力

B. a處為拉力,b處為推力

C. a處為推力,b處為拉力

D. a處為推力,b處為拉力

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【題目】均勻?qū)Ь制成的單匝正方形閉合線框abcd,每邊長為L,總電阻為R,總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場上方h處,如圖所示。線框由靜止自由下落,線框平面保持在豎直平面內(nèi),且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。重力加速度為g.當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時( )

A. 線框電流方向為acdba

B. 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小

C. cd兩點間的電勢差

D. 若此時線框加速度大小恰好為,則線框下落的高度一定滿足

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【題目】某同學(xué)利用圖示裝置“探究功與動能變化的關(guān)系”,圖中氣墊導(dǎo)軌已調(diào)至水平。

(1)測得兩光電門中心間的距離為L,測得固定在滑塊上的豎直擋光條的寬度為d,記錄擋光條通過光電門1和2的時間分別為t1t2,則滑塊通過光電門1時的速度大小v1=_____________(用對應(yīng)物理量的符號表示)。

(2)在(1)中,從力傳感器中讀出滑塊受到的拉力大小為F,滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量為M,若動能定理成立,則必有FL=_____________(用對應(yīng)物理量的符號表示)。

(3)該實驗__________(選填“需要”或“不需要”)滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量。

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【題目】某物理社團(tuán)受“蛟龍?zhí)枴钡膯l(fā),設(shè)計了一個測定水深的深度計。如圖,導(dǎo)熱性能良好的氣缸I、II內(nèi)徑相同,長度均為L,內(nèi)部分別有輕質(zhì)薄活塞A、B,活塞密封性良好且可無摩擦左右滑動,氣缸I左端開口。外界大氣壓強(qiáng)為p0,氣缸I內(nèi)通過A封有壓強(qiáng)為p0的氣體,氣缸II內(nèi)通過B封有壓強(qiáng)為2p0的氣體,一細(xì)管連通兩氣缸,初始狀態(tài)A、B均位于氣缸最左端。該裝置放入水下后,通過A向右移動的距離可測定水的深度。已知p0相當(dāng)于10 m高的水產(chǎn)生的壓強(qiáng),不計水溫變化,被封閉氣體視為理想氣體,求:

(i) 當(dāng)A向右移動 時,水的深度h;

(ii)該深度計能測量的最大水深hm。

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