【題目】右圖為“探究物體的加速度與所受合外力及質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼質(zhì)量用m表示,小車加速度a可用小車拖動(dòng)的紙帶計(jì)算。
(1)某同學(xué)采用正確的操作方法,順利地完成了實(shí)驗(yàn),下圖為打出的一條紙帶的一部分,從點(diǎn)跡清晰處,選定一個(gè)合適的點(diǎn)記為“0”點(diǎn),每隔4個(gè)點(diǎn)(點(diǎn)跡沒有畫出)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.10s。編號(hào)分別為“1、2、3、4”,用刻度尺分別測(cè)量出每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到“0”點(diǎn)的距離。根據(jù)數(shù)據(jù)可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí),小車的瞬時(shí)速度v =________m/s,小車的加速度大小為a=__________m/s2。(計(jì)算結(jié)果請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字)
(2)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),該同學(xué)保持托盤中砝碼質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量M,得到小車加速度a隨變化的關(guān)系圖像,如圖所示。根據(jù)圖像可以得出的結(jié)論是__________。
(3)在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí),該同學(xué)保持小車的質(zhì)量M不變,通過改變托盤中砝碼的質(zhì)量來改變小車受到的拉力,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與拉力F的關(guān)系圖像,如圖所示。你認(rèn)為該圖像不通過原點(diǎn)的原因可能是___________________________;該圖像上部彎曲的原因可能是__________________________。
【答案】 (1)0.40; 0.38--0.42 (2)加速度a與小車質(zhì)量M成反比(或加速度a與小車質(zhì)量的倒數(shù)1/M成正比) (3)沒有平衡摩擦力(或長(zhǎng)木板右端墊起高度不夠、長(zhǎng)木板與桌面傾角過小、摩擦力平衡不夠); 沒有滿足m<<M
【解析】(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí),小車的瞬時(shí)速度,小車的加速度大小為
(2)根據(jù)圖像可以得出的結(jié)論是:加速度a與小車質(zhì)量M成反比(或加速度a與小車質(zhì)量的倒數(shù)1/M成正比);
(3)當(dāng)a =0時(shí),F≠0.也就是說當(dāng)繩子上拉力到一定值時(shí)小車才有加速度,這是平衡摩擦力時(shí)木板傾角θ太小,即平衡摩擦力不夠引起的.以整體為研究對(duì)象有mg=(m+M)a,則有,而在實(shí)驗(yàn)的過程中,我們認(rèn)為繩子的拉力F等于砝碼盤和砝碼的重力mg,而實(shí)際上繩子的拉力F=Ma=mg,故要讓繩子的拉力F約等于砝碼盤和砝碼的重力mg,那么M≈M+m,故應(yīng)該是m<<M.而當(dāng)m不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時(shí)隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g,故圖線上部彎曲的原因可能是未滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩塊平行金屬板,兩板間電壓可從零開始逐漸升高到最大值,開始靜止的帶電粒子帶電荷量為+q,質(zhì)量為m (不計(jì)重力),從點(diǎn)P經(jīng)電場(chǎng)加速后,從小孔Q進(jìn)入右側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外,CD為磁場(chǎng)邊界,它與極板的夾角為θ=30°,小孔Q到板的下端C的距離為L(zhǎng),當(dāng)兩板間電壓取最大值時(shí),粒子恰好垂直CD邊射出,則( 。
A.兩板間電壓的最大值Um=
B.兩板間電壓的最大值Um=
C.能夠從CD邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間tm=
D.能夠從CD邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間tm=
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,平行金屬板水平放置,一帶電荷量為q(q>0)、質(zhì)量為m的a粒子從板的左側(cè)O點(diǎn)沿兩板間的中線以初速度v0射入板間,結(jié)果粒子恰好從上板的右側(cè)邊緣與靜止在此處的另一不帶電、等質(zhì)量的b粒子碰后粘在一起,進(jìn)入一圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面,圓形磁場(chǎng)的圓心與上板在同一直線上.兩粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后射出磁場(chǎng),沿水平方向返回兩板間,它們又剛好返回到O點(diǎn).不計(jì)粒子重力,金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng),板上所加電壓為U= ,求:
(1)a粒子剛出電場(chǎng)時(shí)的速度大小;
(2)兩粒子從板右端返回電場(chǎng)時(shí)的位置與下板間的距離;
(3)a粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過程中所受洛侖茲力大小和洛侖茲力對(duì)a粒子的沖量.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)講小球從P點(diǎn)水平拋向固定在水平地面上的圓柱形桶,小球沿著桶的直徑方向恰好從桶的左側(cè)上邊沿進(jìn)入桶內(nèi)并打在桶的底角,如圖所示,已知P點(diǎn)到桶左邊沿的水平距離s=0.80m,桶的高度,直徑d=0.20m,桶底和桶壁的厚度不計(jì),取重力加速度,求:
(1)P點(diǎn)離地面的高度和小球拋出時(shí)的速度大小;
(2)小球經(jīng)過桶的左側(cè)上邊沿時(shí)的速度大小及速度方向與水平方向的夾角正切值(結(jié)果可以帶根號(hào))。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,在平面坐標(biāo)系xOy內(nèi),第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)存在半徑為L(zhǎng)的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)圓心在M(L,0)點(diǎn),磁場(chǎng)方向垂直于坐標(biāo)平面向內(nèi),一帶負(fù)電粒子從第Ⅲ象限中的Q(﹣2L,﹣L)點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射出,恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng),從P(2L.0)點(diǎn)射出磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力,求:
(1)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度的大;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比;
(3)粒子在磁場(chǎng)與電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比.
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【題目】如圖所示,某原子的三個(gè)能級(jí)的能量分別為E1、E2和E3 . a、b、c 為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光,下列判斷正確的是( 。
A.E1>E2>E3
B.(E3﹣E2)>(E2﹣E1)
C.b光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)
D.c光的頻率最高
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【題目】如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖.現(xiàn)用能量介于10~12.9eV范圍內(nèi)的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子,則下列說法正確的是( )
A.照射光中只有一種頻率的光子被吸收
B.照射光中有三種頻率的光子被吸收
C.氫原子發(fā)射出三種不同波長(zhǎng)的光
D.氫原子發(fā)射出六種不同波長(zhǎng)的光
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【題目】一輛值勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v0=8 m/s的速度勻速行駛的貨車有違法行為時(shí),決定前去追趕,經(jīng)過t0=2.5s,警車發(fā)動(dòng)起來,以加速度a= 2m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng),向貨車追去,貨車仍以原速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),求:
(1)警車發(fā)動(dòng)起來以后至少多長(zhǎng)時(shí)間可以追上貨車?
(2)在警車追上貨車之前,兩車間的最大距離是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量為10kg的物體在F=200N的水平推力作用下,從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運(yùn)動(dòng),斜面固定不動(dòng),與水平地面的夾角θ=37°,力F作用2s后撤去,物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25s后,速度減為零.(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10m/s2).求:
(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)物體上滑的總路程x;
(3)此后物體能下滑嗎?若能,請(qǐng)求物體回到斜面底端時(shí)的速度大。
(4)若斜面傾角變?yōu)?0°,并改變斜面粗糙程度,物塊上滑的同時(shí)用水平向右的推力F作用在物塊上,發(fā)現(xiàn)物塊勻減速上滑過程中加速度與推力大小無關(guān),求此時(shí)加速度大小.
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