【題目】某同學在研究性學習中用如圖裝置來驗證機械能守恒定律,輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B,物體B上放一金屬片C,鐵架臺上固定一金屬圓環(huán),圓環(huán)處在物體B的正下方,系統(tǒng)靜止時,金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h,由靜止釋放后,系統(tǒng)開始運動,當物體B穿過圓環(huán)時,金屬片C被擱置在圓環(huán)上,兩光電門固定在鐵架臺P1、P2處,通過數(shù)字計時器可測出物體B通過P1、P2這段距離的時間。
(1)若測得P1、P2之間的距離為d,物體B通過這段距離的時間為t,則物體B剛穿過圓環(huán)后的速度v=______。
(2)若物體A、B的質(zhì)量均用M表示,金屬片C的質(zhì)量用m表示,該實驗中驗證下面__________(填正確選項的序號)等式成立,即可驗證牛頓第二定律。
A. B.
C. D.
(3)本實驗中的測量儀器除了刻度尺、數(shù)字計時器外,還需要___________。
(4)若M>>m,改變金屬片C的質(zhì)量m,使物體B由同一高度落下穿過圓環(huán),記錄各次的金屬片C的質(zhì)量m,以及物體B通過P1、P2這段距離的時間t,以mg為橫軸,以__________(選填“”或“”)為縱軸,通過描點作出的圖線是一條過原點的直線。
【答案】 C 天平
【解析】
(1)[1]B通過圓環(huán)后將勻速通過光電門,則B剛穿過圓環(huán)后的速度為:。
(2)[2]選C。設(shè)繩子拉力大小為F,對A由牛頓第二定律得:
對B與C整體下落h的過程,由牛頓第二定律得:
再由運動學公式應(yīng)有:,聯(lián)立以上各式可得:
所以C正確。
(3)[3]根據(jù)上面的表達式可知需要已知金屬片C的質(zhì)量,所以還需要的器材是天平。
(4)[4]在釋放至金屬片C被擱置在圓環(huán)上的過程中,分別對A和B、C由牛頓第二定律可得:對A有
對B和C有
再由勻變速直線運動公式應(yīng)有
,
聯(lián)立解得:
因為M>>m,則
所以,以mg為橫軸,以為縱軸的圖線是一條過原點的直線。
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【題目】一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為θ,以一定的速度勻速運動,某時刻在傳送帶適當?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊男∥飰K,如圖甲所示,以此時為計時起點t=0,小物塊之后在傳送帶上運動速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,圖中取沿斜面向上的運動方向為正方向,v1>v2,已知傳送帶的速度保持不變,則( )
A. 小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ<tanθ
B. 小物塊在0~t1內(nèi)運動的位移比在t1~t2內(nèi)運動的位移小
C. 0~t2內(nèi),傳送帶對物塊做功為
D. 0~t2內(nèi)物塊動能變化量大小一定小于物體與皮帶間摩擦而產(chǎn)生的熱量
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【題目】如圖甲為電動汽車無線充電原理圖,M為受電線圈,N為送電線圈。圖乙為受電線圈M的示意圖,線圈匝數(shù)為n、電阻為r、橫截面積為S,a、b兩端連接車載變流裝置,磁場平行于線圓軸線向上穿過線圈。下列說法正確是
A. 當線圈N接入恒定電流時,不能為電動汽車充電
B. 當線圈N接入正弦式交變電流時,線圈M兩端產(chǎn)生恒定電壓
C. 當線圈M中的磁感應(yīng)強度增加時,有電流從a端流出
D. 充電時,△t時間內(nèi)線圈M中磁感應(yīng)強度大小均勻增加△B,則M兩端電壓為
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【題目】如圖所示,某建筑工地上一傾角=的傳送帶以速度v=9m/s沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,現(xiàn)將一質(zhì)量m=lkg的物塊輕輕地放在傳送帶的底端的同時對物塊施加一沿傳送帶向上的恒力F=22N,已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.5,物塊運動到傳送帶的頂端時恰好與傳送帶速度相同,重力加速度g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8.求:
(1)傳送帶上、下兩端之間的長度L;
(2)此過程中物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。
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【題目】長木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的小物體B以水平初速v0滑上A的上表面,它們的v﹣t圖象如圖所示,則根據(jù)圖中的信息(圖中所標注的物理量均為已知量)可以求得
A.木板獲得的動能B.系統(tǒng)損失的機械能
C.木板的長度D.A與B間的動摩擦因數(shù)
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【題目】如圖,S是波源,振動頻率為100Hz,產(chǎn)生的簡諧橫波向右傳播,波速為40m/s。波在傳播過程中經(jīng)過P、Q兩點,已知P、Q的平衡位置之間相距0.6m。下列判斷正確的是( 。
A.Q點比P點晚半個周期開始振動
B.當Q點的位移最大時,P點的位移最小
C.Q點的運動方向與P點的運動方向可能相同
D.當Q點通過平衡位置時,P點也通過平衡位置
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【題目】最近幾十年,人們對探測火星十分感興趣,先后發(fā)射過許多探測器。稱為“火星探路者”的火星探測器曾于1997年登上火星。在探測器“奔向”火星的過程中,用h表示探測器與火星表面的距離,a表示探測器所受的火星引力產(chǎn)生的加速度,a隨h變化的圖像如圖所示,圖像中a1、a2、h0以及萬有引力常量G己知。下列判斷正確的是( 。
A.火星的半徑為
B.火星表面的重力加速度大小為
C.火星的第一宇宙速度大小為
D.火星的質(zhì)量大小為
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【題目】某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進行研究,他們讓這輛小車在水平的直軌道上以恒定加速度由靜止啟動,并將小車運動的全過程記錄下來,通過處理轉(zhuǎn)化為v-t圖像,如圖所示(除2~10s時間段內(nèi)的圖像為曲線外,其余時間段圖像均為直線),2s后小車的功率不變,可認為在整個過程中小車所受到的阻力大小不變.小車的質(zhì)量為1kg,則小車在0~10s運動過程中位移的大小為
A. 39m B. 42m C. 45m D. 48m
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【題目】如圖所示,兩個絕熱的、容積相同的球狀容器A、B,用帶有閥門K的絕熱細管連通,相鄰兩球球心的高度差為h。初始時,閥門是關(guān)閉的,A中裝有2mol的氦(He),B中裝有2mol的氪(Kr),二者的溫度和壓強都相同。氣體分子之間的相互作用勢能可忽略,F(xiàn)打開閥門K,兩種氣體相互混合,已知兩種氣體的摩爾質(zhì)量,最終每一種氣體在整個容器中均勻分布,兩個容器中氣體的溫度相同。則兩種氣體混合后的溫度________(填“高于”或“等于”或“低于”)混合前的溫度,混合后氦分子的平均速率_____(填“大于”或“等于”或“小于”)氪分子的平均速率。
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