【題目】在驗證動量守恒定律的實驗中,某同學(xué)用如圖所示的裝置進行如下的實驗操作:
A.先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙,并將該木板豎直立于槽口處,使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡O;
B.將木板向遠離槽口平移一段距離,再使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板上得到痕跡B;
C.然后把半徑相同的小球b靜止放在斜槽水平末端,小球a仍從原來擋板處由靜止釋放,與小球b相碰后,兩球撞在木板上得到痕跡A和C;
D.用天平測量a、b的質(zhì)量分別為ma、mb,用刻度尺測量紙上O點到A、B、C三點的豎直距離分別為y1、y2、y3。
(1)a、b的質(zhì)量需要滿足ma________mb(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)小球a下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力,這對實驗結(jié)果________(選填“會”或“不會”)產(chǎn)生誤差。
(3)用本實驗中所測量的量來驗證兩球碰撞過程動量守恒,其表達式為________(僅用ma、mb、y1、y2、y3表示)。
【答案】大于 不會
【解析】
第一空、為了防止碰后反彈,入射小球a、被撞小球b的質(zhì)量需要滿足ma大于mb;
第二空、從原來擋板處由靜止釋放,小球在斜槽末端的速度一樣,故小球A下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力對實驗結(jié)果不會產(chǎn)生誤差.
第三空、小球離開軌道后做平拋運動,設(shè)木板與拋出點之間的距離為x,由平拋運動規(guī)律得:
水平方向:x=vt,豎直方向:,解得:;
碰撞前,小球m1落在圖中的B點,設(shè)其水平初速度為v0.小球m1和m2發(fā)生碰撞后,m1的落點在圖中的C點,設(shè)其水平初速度為v1,m2的落點是圖中的A點,設(shè)其水平初速度為v2.
小球碰撞的過程中若動量守恒,則: ,
即:
則驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為:
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【題目】如圖,兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌放在水平面上,導(dǎo)軌電阻不計.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上,金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌電接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R.燈泡的電阻RL=3R,調(diào)節(jié)電阻箱電阻R1=6R,現(xiàn)給金屬棒施加水平向右的恒力F,使棒由靜止開始運動,試求:
(1)金屬棒運動的最大速度為多大?
(2)當(dāng)金屬棒運動距離為S0時速度恰達到最大,求金屬棒由靜止開始運動2S0的過程中,整個電路上產(chǎn)生的電熱能?
(3)R1為何值時,R1上消耗的電功率最大?最大電功率為多少?
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【題目】汽車A以vA=4 m/s的速度向右做勻速直線運動,發(fā)現(xiàn)前方相距x0=7 m處、以vB=10 m/s的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車直到靜止后保持不動,其剎車的加速度大小a=2 m/s2.從此刻開始計時,求:
(1)A追上B前,A、B間的最遠距離是多少?
(2)經(jīng)過多長時間A恰好追上B?
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【題目】2018年7月27日出現(xiàn)了“火星沖日”的天文奇觀,火星離地球最近最亮。當(dāng)?shù)厍蛭挥谔柡突鹦侵g且三者幾乎排成一條直線時,天文學(xué)稱之為“火星沖日”;鹦桥c地球幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽近似做勻速圓周運動。不考慮火星與地球的自轉(zhuǎn),且假設(shè)火星和地球的軌道平面在同一個平面上,相關(guān)數(shù)據(jù)見下表。則根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可知
質(zhì)量 | 半徑 | 與太陽間距離 | |
地球 | m | R | r |
火星 | 約0.1m | 約0.5R | 約1.5r |
A. 在火星表面附近發(fā)射飛行器的速度至少為7.9km/s
B. 理論上計算可知下一次“火星沖日”的時間大約在2020年9月份
C. 火星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比約為2:5
D. 火星運行的加速度比地球運行的加速度大
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【題目】(1)在“用打點計時器測速度”實驗中,電磁打點計時器和電火花計時器都使用________(填“直流”或“交流”)電源.在我國,電火花打點計時器工作電壓為 ________.
(2)如下圖為物體做勻加速運動時打點計時器打出的一條紙帶,圖中相鄰的點間還有四個點未畫出,已知打點計時器接交流50Hz的電源,則打點計時器打出D點時,物體的速度大小為________ m/s,物體運動的加速度大小為________ m/s2。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】質(zhì)量為M的汽缸口朝上靜置于地面上(如圖甲),用質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的氣體(氣體的質(zhì)量忽略不計),活塞的截面積為S。將汽缸倒扣在地面上(如圖乙),靜止時活塞沒有接觸地面。已知大氣壓強為p0,取重力加速度為g,不計一切摩擦,則下列分析正確的是
A. 甲圖中,汽缸對地面的壓力為Mg
B. 甲圖中,封閉氣體壓強為
C. 乙圖中,地面對汽缸的支持力為Mg + p0S
D. 乙圖中,封閉氣體壓強為
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【題目】如圖所示,光滑的水平面AB與光滑的豎直半圓形軌道BC平滑連接,半圓軌道半徑,一個質(zhì)量為的物體放在A處,F(xiàn)作用一水平向右的恒力F。使物塊由靜止開始運動,當(dāng)物體運動到B點時。撤去水平恒力F,物體恰好能通過半圓軌道的最高點C,并從C點水平拋出。后又落回A處。g取,物體可視為質(zhì)點?諝庾枇Σ挥。求:
(1)AB的長度L;
(2)物體在B點時對軌道的壓力;
(3)力F的大小。
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【題目】因新冠疫情同學(xué)們在家學(xué)習(xí),老師要求同學(xué)們在家找一些器材做“探究求合力的方法”實驗。小陸同學(xué)找來了一根帶繩套的橡皮筋、兩只彈簧秤、一塊木板和一張白紙、圖釘幾枚等。
(1)為了完成這個實驗,以下實驗器材還需要_________(單選)
A. B. C. D.
(2)小陸同學(xué)想先檢驗一下找來的橡皮筋是否符合胡克定律,于是,先用一根彈簧秤去拉橡皮筋,如圖1所示,記錄下不同彈力下橡皮筋的伸長量,并在坐標(biāo)紙上畫出了彈力F與橡的伸長量x的關(guān)系圖線,如圖2所示,由圖線可得,此橡皮筋在的范圍內(nèi)________(選填“符合”或“不符合”)胡克定律。
(3)接著小陸同學(xué)用兩根彈簧秤來做“探究求合力的方法”實驗,如圖3所示,為完成該實驗,下述步驟小陸同學(xué)應(yīng)該操作的________
A.記錄結(jié)點O的位置
B.測量細線的長度
C.記錄彈簧秤的讀數(shù)
D.測量橡皮筋的長度
(4)做該實驗時,某次彈簧秤的指針情況如圖4所示,則彈簧秤的讀數(shù)為______N。
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【題目】一小型發(fā)電機通過升壓、降壓變壓器把電能輸送給某工廠,已知發(fā)電機的輸出功率為為50 kW,輸出電壓為500 V,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:5,兩個變壓器間的輸電導(dǎo)線的總電阻為15 Ω,降壓變壓器的輸出電壓為220 V,變壓器本身的損耗忽略不計,在輸電過程中電抗造成電壓的損失不計,求:
(1)升壓變壓器副線圈兩端的電壓;
(2)輸電線上損耗的電功率;
(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。
(4)該廠安裝的都是“220V 40W”的電燈,不考慮其他電器,則允許同時開多少盞燈?
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