【題目】某同學(xué)探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系。
(1)為達(dá)到實驗?zāi)康,下列說法正確的是___。(選填選項前的字母)
A.可以用天平測物體的質(zhì)量
B.必須用彈簧秤測物體受力
C.同時研究某個物理量與另外兩個物理量的關(guān)系,可采用控制變量的方法
(2)為了測量(或比較)出物體運動的加速度a,同學(xué)們還提出了以下三種方案,其中可行的是____(選填選項前的字母)。
A.小車做初速度為0的勻加速直線運動,用刻度尺測量其移動的位移x,用秒表測出發(fā)生這段位移所用的時間t,由計算出加速度
B.將打點計時器的紙帶連在小車上,通過紙帶上打出的點來測量加速度a
C.讓兩輛相同的小車同時做初速度為零且加速度不同的勻加速直線運動,并同時停下,那么它們的位移之比就等于加速度之比,測量(或比較)加速度就轉(zhuǎn)換為測量(或比較)位移了
(3)實驗中用圖1所示的裝置,補償打點計時器對小車的阻力和其他阻力的具體做祛是:將小車放在木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過打點計時器。把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶滑木板做直線運動_____(選填“勻速”或“勻加速”)。
(4)該實驗中“細(xì)線作用于小車的拉力F等于砂和桶所受的總重力mg”是有“條件”的。已知小車和車上砝碼的總質(zhì)量為M、砂和桶的質(zhì)量為m,不計摩擦阻力與空氣的阻力,請將小車和車上砝碼的加速度aM與砂和桶的加速度am的大小關(guān)系、拉力F的表達(dá)式以及該“條件”的內(nèi)容填在表格相應(yīng)的位置中。
aM與am的大小關(guān)系 | 拉力F的表達(dá)式 | “條件” |
______ | ______ | ________ |
(5)在研究a與M的關(guān)系時,已經(jīng)補償了打點計時器對小車的阻力及其他阻力。理論上也可以以小車加速度的倒數(shù)為縱軸、小車和車上砝碼的總質(zhì)量M為橫軸,可作出圖像。請在圖2所示的坐標(biāo)系中畫出圖像的示意圖并在圖中標(biāo)出截距數(shù)值________。
【答案】AC BC 勻速 相等
【解析】
)(1)[1]A.由于本實驗是探究小車的加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系,必須改變小車的質(zhì)量,所以要用天平測量小車的質(zhì)量,故A正確;
B.本實驗中用砂桶的重力充當(dāng)拉力,故不需要用彈簧秤測力的大小,故B錯誤;
C.同時研究某個物理量和另外兩個物理量的關(guān)系,可采用控制變量的方法,故C正確;
故選AC;
(2)[2]A.利用公式求解加速度,用刻度尺測量其移動的位移,由于存在打點計時器可以用其記錄時間,不用秒表記錄時間,秒表記錄時間誤差較大,故A不可行;
B.將打點計時器的紙帶連在小車上,通過紙帶上打出的點來測量位移和時間,再利用求解加速度,故B可行;
C.讓兩輛相同的小車同時做初速度為0且加速度不同的勻加速直線運動,并同時停下,那么根據(jù)可知它們的位移之比就等于加速度之比,測量加速度就轉(zhuǎn)換為測量位移了,故C可行;
故選BC;
(3)[3]平衡摩擦力時,把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動即可;
(4)[4]砂桶和小車用線連接,故二者沿連線方向上的加速度相等;
[5][6]對小車和車上砝碼與砂和桶組成的整體,根據(jù)牛頓第二定律有
繩的拉力為
變形可得
由數(shù)學(xué)規(guī)律可知,在條件下,可以認(rèn)為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力;
(5)[7]保持外力一定時,根據(jù)牛頓第二定律得
則有
則以為縱軸,以總質(zhì)量為橫軸,作出的圖象為一傾斜直線,且縱坐標(biāo)為,圖象如圖所示
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【題目】如圖所示,第一象限中有沿x軸的正方向的勻強(qiáng)電場,第二象限中有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,兩電場的電場強(qiáng)度大小相等.一個質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電質(zhì)點以初速度v0從x軸上P(-L,0)點射入第二象限,已知帶電質(zhì)點在第一和第二象限中都做直線運動,并且能夠連續(xù)兩次通過y軸上的同一個點Q(未畫出),重力加速度g為已知量.求:
(1)初速度v0與x軸正方向的夾角;
(2)P、Q兩點間的電勢差UPQ;
(3)帶電質(zhì)點在第一象限中運動所用的時間.
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【題目】如圖所示,上、下表面平行的玻璃磚放在空氣中,光以入射角θ從玻璃磚的上表面A點射入,從下表面的B點射出的光線相對于入射光線的側(cè)移距離為d,當(dāng)θ增大一個小角度時,下列說法正確的是( 。
A.側(cè)移距離d增大
B.在A點可能發(fā)生全反射
C.在B點一定發(fā)生全反射
D.光在玻璃中的傳播時間變短
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【題目】如圖所示,下列四個圖中,所有的球都是相同的,且形狀規(guī)則質(zhì)量分布均勻。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之間,乙球與其右側(cè)的球相互接觸并放在光滑的水平面上,丙球與其右側(cè)的球放在另一個大的球殼內(nèi)部并相互接觸,丁球用兩根輕質(zhì)細(xì)線吊在天花板上,且其中右側(cè)一根線是沿豎直方向。關(guān)于這四個球的受力情況,下列說法正確的是
A.甲球受到兩個彈力的作用
B.乙球受到兩個彈力的作用
C.丙球受到兩個彈力的作用
D.丁球受到兩個彈力的作用
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【題目】利用打點計時器研究木塊運動規(guī)律,采用如圖甲所示的裝置
(1)實驗過程中,電火花計時器應(yīng)接在_______(選填“直流”或“交流”)電源上.
(2)實驗時要在接通打點計時器電源之______(選填“前”或“后”)釋放木塊.
(3)如圖乙為木塊在長木板上運動帯動紙帶打出的一部分點跡,0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點未畫出.從紙帶上測出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70m,則相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為____s,打1點時,木塊的速度大小是_____m/s,木塊加速度大小a=_______m/s2.(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(4)如果木塊系在紙帶的右端,那么木塊是做_________直線運動(選填“勻加速”或“勻減速”)。
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【題目】已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g。地可視為質(zhì)量分布均勻的球體,不考慮空氣的影響。
(1)北京時間2020年3月9日,中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第54顆導(dǎo)航衛(wèi)星,此次發(fā)射的是北斗第2顆地球靜止軌道衛(wèi)星(又稱地球同步衛(wèi)星),它離地高度為h。求此衛(wèi)星進(jìn)入地球靜止軌道后正常運行時v的大小(不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響);
(2)為考察地球自轉(zhuǎn)對重力的影響,某研究者在赤道時,用測力計測得一小物體的重力是F1。在南極時,用測力計測得該小物體的重力為F2。求地球的質(zhì)量M。(已知地球自轉(zhuǎn)周期為T)
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【題目】“北斗衛(wèi)星”導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),“北斗衛(wèi)星”導(dǎo)航系統(tǒng)空間段由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成。對于5顆位于赤道上空的地球同步衛(wèi)星,下列說法正確的是( )
A.動能相等,受到地球的萬有引力不相等
B.角速度相等,周期不相等
C.線速度、加速度的大小均相等
D.周期相等,軌道半徑不相等
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【題目】如圖所示,在水平面上有兩條足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間連接電阻為R(其余電阻不計),導(dǎo)軌間距為L,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在的平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;已知金屬桿MN質(zhì)量為m,與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)金屬桿以初速度v0向右滑動,在運動過程中( 。
A.金屬桿MN將做勻減速運動
B.金屬桿MN的最大加速度為
C.電阻R總共產(chǎn)生的電熱為
D.感應(yīng)電流通過金屬桿的方向由M流向N
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【題目】如圖所示,長為L的輕質(zhì)木板放在水平面上,左端用光滑的鉸鏈固定,木板中央放著質(zhì)量為m的小物塊,物塊與板間的動摩擦因數(shù)為μ.用力將木板右端抬起,直至物塊剛好沿木板下滑.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。
(1)若緩慢抬起木板,則木板與水平面間夾角θ的正切值為多大時物塊開始下滑;
(2)若將木板由靜止開始迅速向上加速轉(zhuǎn)動,短時間內(nèi)角速度增大至ω后勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)木板轉(zhuǎn)至與水平面間夾角為45°時,物塊開始下滑,則ω應(yīng)為多大;
(3)在(2)的情況下,求木板轉(zhuǎn)至45°的過程中拉力做的功W。
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