【題目】像打點計時器一樣,光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器,每個光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成.當有物體從光電門通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間.現(xiàn)利用如圖1所示裝置設計一個“探究物體運動的加速度與合外力、質量關系”的實驗,圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板,1、2是固定在木板上間距為l的兩個光電門(與之連接的兩個光電計時器沒有畫出).小車上固定著用于擋光的窄片K,K的寬度d,讓小車從木板的頂端滑下,光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2 .
(1)用米尺測量兩光電門的間距為l,則小車的加速度表達式a=(各量均用題目中的已知量的字母表示);
(2)該實驗中,為了把繩子拉力當作小車受的合外力,就必須
(3)某位同學通過測量,把砂和砂桶的重量當作小車的合外力F,作出a﹣F圖線.如圖2中的實線所示.試分析:圖線不通過坐標原點O的原因是;曲線上部彎曲的原因是 .
【答案】
(1)
(2)平衡摩擦力
(3)平衡摩擦力時木板傾角過大,沒有滿足小車質量遠大于砂和砂桶的質量
【解析】解:(1)窄片K的寬度很小,可以利用平均速度來代替瞬時速度,因此有:
v1= v2=
根據速度與位移關系可知小車的加速度大小為:a=
由上三式可解得:a= (2)為了把繩子拉力當作小車受的合外力,就必須平衡小車受到的摩擦力(3)由圖2可知,開始物體所受拉力為零時,卻產生了加速度,故操作過程中平衡摩擦力時木板傾角過大.
所以:平衡摩擦力時木板傾角過大(或平衡摩擦力過度),
根據牛頓第二定律,可知曲線上部彎曲的原因是:沒有滿足小車質量遠大于砂和砂桶的質量.
所以答案是:(1) (2)平衡摩擦力 (3)平衡摩擦力時木板傾角過大 沒有滿足小車質量遠大于砂和砂桶的質量.
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【題目】如圖,直桿長l1=0.5m,圓筒高l2=0.3m,直桿位于圓筒正上方h=0.45m處.直桿從靜止開始做自由落體運動,并能豎直穿越圓筒.(g=10m/s2)求:
(1)直桿下端剛好開始進入圓筒時的瞬時速度;
(2)直桿穿越圓筒所用的時間.
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【題目】一輛汽車由靜止開始,前10s內以3m/s2的加速度做勻加速直線運動.求:
(1)汽車在10s末的速度大小v;
(2)汽車在前10s內的位移大小x.
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【題目】游樂場過山車的運動情況可以抽象為如圖所示的模型:弧形軌道AB的下端B點與半徑為R的豎直圓軌道平滑連接,質量為m的小球從弧形軌道上離水平地面高度為h的A點由靜止開始滾下,小球進入豎直圓軌道后順利通過圓軌道最高點C,不考慮摩擦等阻力,重力加速度為g。求:
(1)小球位于A點時的重力勢能(以水平地面為參考平面);
(2)小球從A點運動到C點的過程中,重力所做的功;
(3)小球經過C點時的速度大小。
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【題目】太陽能路燈是采用晶體硅太陽能電池供電,用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)公用電力照明的路燈,白天太陽能電池對蓄電池充電,晚上蓄電池的電能供給路燈照明。太陽光垂直照射到地面上時,單位面積的輻射功率為。某一太陽能路燈供電系統(tǒng)對一盞LED燈供電,太陽能電池的光電轉換效率為15%左右,電池板面積1m2,采用一組24V的蓄電池(總容量300Ah),LED路燈規(guī)格為“40W,24V”,蓄電池放電預留20%容量。下列說法正確的是( )
A. 蓄電池的放電電流約為0.6A
B. 一盞LED燈每天消耗的電能約為0.96kWh
C. 該太陽能電池板把光能轉換為電能的功率約為40W
D. 把蓄電池完全充滿電,太陽照射電池板的時間不少于38.4h
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【題目】將紅墨水分別滴入溫度不同的水杯中,水溫越高,紅墨水擴散到整杯水所用的時間越________,說明溫度越高,水分子的熱運動就越__________.把兩塊鉛塊表面刮平后,用力把它們壓在一起,則可在鉛塊下掛上不少砝碼,這說明分子間_____________________.
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【題目】如圖(a),長度L=0.8 m的光滑桿左端固定一帶正電的點電荷A,其電荷量Q=1.8×10-7 C,一質量m=0.02 kg、帶電量為q的小球B套在桿上.將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中,以桿左端為原點,沿桿向右為x軸正方向建立坐標系.點電荷A對小球B的作用力隨B位置x的變化關系如圖(b)中曲線Ⅰ所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關系如圖(b)中曲線Ⅱ所示,其中曲線Ⅱ在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看做直線.求:(靜電力常量k=9×109 N·m2/C2)
(1)小球B所帶電荷量q;
(2)非均勻外電場在x=0.3 m處沿細桿方向的電場強度大小E;
(3)在合電場中,x=0.4 m與x=0.6 m之間的電勢差U。
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【題目】甲同學設計了如圖所示的電路測電源電動勢E及電阻R1和R2阻值.實驗器材有:待測電源E(不計內阻),待測電阻R1,待測電阻R2,電壓表V(量程為1.5V,內阻很大),電阻箱R(0-99.99Ω),單刀單擲開關S1,單刀雙擲開關S2,導線若干.①先測電阻R1的阻值.請將甲同學的操作補充完整:閉合S1,將S2切換到a,調節(jié)電阻箱,讀出其示數r和對應的電壓表示數U1,保持電阻箱示數不變,______,讀出電壓表的示數U2.則電阻R1的表達式為R1=______
②甲同學已經測得電阻R1=4.8Ω,繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值.該同學的做法是:閉合S1,將S2切換到a,多次調節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數R和對應的電壓表示數U,由測得的數據,繪出了如圖所示的1/U-1/R圖線,則電源電動勢E=______V,電阻R2=______Ω.
③利用甲同學設計的電路和測得的電阻R1,乙同學測電源電動勢E和電阻R2的阻值的做法是:閉合S1,將S2切換到b,多次調節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數R和對應的電壓表示數U,由測得的數據,繪出于相應的1/U-1/R+R1圖線,根據圖線得到電源電動勢E和電阻R2.這種做法與甲同學的做法比較,由于電壓表測得的數據范圍______(選填“較大”、“較小”或“相同”),所以______同學的做法更恰當些。
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【題目】如圖所示,A是靜止在赤道上的物體,B、C是同一平面內兩顆人造衛(wèi)星.B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上,C是地球同步衛(wèi)星.則以下判斷正確的是( )
A.衛(wèi)星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度
B.A,B的線速度大小關系為vA>vB
C.周期大小關系為TA=TC>TB
D.B,C的線速度大小關系為vc>vB
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