【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證動(dòng)能定理,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙。當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí),釋放小桶,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。
若你是小組中的一位成員,要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn),則:
(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____________。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是_______________,實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是_______________。
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M。往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量為m。讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)。用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2(v1<v2)。則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為______________。(用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量)
【答案】 刻度尺,天平 沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量 平衡摩擦力 mgL=M–M
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和總功是否相等,故需要求出總功和動(dòng)能,故還要天平和刻度尺;
(2)沙和沙桶加速下滑,處于失重狀態(tài),其對(duì)細(xì)線的拉力小于重力,設(shè)拉力為T,根據(jù)牛頓第二定律,有
對(duì)沙和沙桶,有 mg﹣T=ma
對(duì)小車,有 T=Ma
則
故當(dāng)m<<M時(shí),有T≈mg;
實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是平衡摩擦力.
(3)合力功為mgL,實(shí)驗(yàn)探究合力功與動(dòng)能變化的關(guān)系,所以本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為mgL=M(v22﹣v12).
點(diǎn)晴:根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,得到需要驗(yàn)證的表達(dá)式,從而確定需要的器材;
實(shí)驗(yàn)要測(cè)量滑塊動(dòng)能的增加量和合力做的功,用沙和沙桶的總質(zhì)量表示滑塊受到的拉力,對(duì)滑塊受力分析,受到重力、拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,必須使重力的下滑分量等于摩擦力;同時(shí)重物加速下降,處于失重狀態(tài),故拉力小于重力,可以根據(jù)牛頓第二定律列式求出拉力表達(dá)式分析討論.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn),A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E=4.0×103N/C,A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為U=3.0×103V。有一電荷量q=1.2×10-8C的微粒,質(zhì)量m=2.0×10-12kg,在A點(diǎn)由靜止釋放,微粒在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)移到B點(diǎn),不計(jì)重力作用。求:
(1)帶電微粒在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力多大?微粒被釋放的瞬間加速度多大?
(2)帶電微粒從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做了多少功?電勢(shì)能改變了多少?若電勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,則微粒到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,疊放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體A、B、C能隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m,A與B、B和C與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,A和B、C離轉(zhuǎn)臺(tái)中心的距離分別為r、1.5r 。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,下列說法正確的是( )
A. B對(duì)A的摩擦力一定為3μmg
B. B對(duì)A的摩擦力一定為3mω2r
C. 轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿足:
D. 轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿足:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一帶電質(zhì)點(diǎn)從圖中的A點(diǎn)豎直向上以速度v0射入一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),速度方向變?yōu)樗,已知質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m,帶電荷量為q,A、B間距離為L,且AB連線與水平方向成θ=37°角,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)B后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)可到達(dá)與A點(diǎn)在同一水平面上的C點(diǎn)(未畫出),則( 。
A. 質(zhì)點(diǎn)在B點(diǎn)的速度大小為
B. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
C. 從A到C的過程中,帶電質(zhì)點(diǎn)的電勢(shì)能減小了
D. 質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)的加速度大小為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】研究小車勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,其中斜面傾角θ可調(diào)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz。紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖乙所示,其中每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間時(shí)間間隔為T。
(1)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為v5 =______________。
(2)為了充分利用記錄數(shù)據(jù),減小誤差,小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a=___________________。
(3)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=49 Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏_____________(選填“大”或“小”)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1,電壓表和電流表均為理想交流電表,原線圈接如圖乙所示的正弦交流電,圖中R為NTC型熱敏電阻(阻值隨溫度的升高而減。,R1為定值電阻,下列說法正確的是( 。
A. 交流電壓M的表達(dá)式u=36sin50πt(V)
B. Rt處溫度升高時(shí),電流表A的示數(shù)變大,電壓表V2示數(shù)減小
C. 變壓器原、副線圈中的電流之比隨Rt處溫度的變化而變化
D. Rt處溫度升高時(shí),變壓器原線圈的輸入功率變大
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【題目】某小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:
小燈泡L,規(guī)格“4.0 V,0.7 A”;
電流表A1,量程3 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω;
電流表A2,量程0.6 A,內(nèi)阻R2=0.2 Ω;
電壓表V,量程3 V,內(nèi)阻RV=9 kΩ;
標(biāo)準(zhǔn)電阻R1,阻值1 Ω;
標(biāo)準(zhǔn)電阻R2,阻值3 kΩ;
滑動(dòng)變阻器R,阻值范圍0~10 Ω;
學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻不計(jì);
開關(guān)S及導(dǎo)線若干。
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路來進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)通過L的電流為0.46 A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖2所示,此時(shí)L的電阻為______ Ω。
(2)乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路來進(jìn)行測(cè)量,電壓表指針指在最大刻度時(shí),加在L上的電壓值是______ V。
(3)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線,需要重新設(shè)計(jì)電路。請(qǐng)你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所提供器材,在圖4所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,線圈abcd的面積是0.05 m2,共100匝,線圈電阻為1 Ω,外接電阻R為9 Ω,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B= T,當(dāng)線圈以600 r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),求:
(1)若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí),寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式;
(2)線圈轉(zhuǎn)過 s時(shí)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值多大?
(3)電路中,電壓表和電流表的示數(shù)各是多少?
(4)從中性面開始計(jì)時(shí),經(jīng)s通過電阻R的電荷量為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為M1=0.49kg和M2=0.5kg的木塊靜置在光滑水平地面上,兩木塊間夾有一輕質(zhì)彈簧,一粒質(zhì)量m=0.01kg的彈丸以v0=150m/s的速度打入木塊M1并停留在其中(打擊時(shí)間極短),求:
①當(dāng)彈丸在木塊M1中相對(duì)靜止的瞬間木塊M1的速度v1
②當(dāng)M2的速度v=1m/s時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep。
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