题目内容
【题目】倾角θ=30°的斜面体固定在水平面上,在斜面体的底端附近固定一挡板,一质量不计的弹簧下端固定在挡板上,弹簧自然伸长时其上端位于斜面体上的O点处.质量分别为4m、m的物块甲和乙用一质量不计的细绳连接,跨过固定在斜面体顶端的光滑定滑轮,如图所示.开始物块甲位于斜面体上的M处,且MO=L,物块乙开始距离水平面足够远,现将物块甲和乙由静止释放,物块甲沿斜面下滑,当物块甲将弹簧压缩到N点时,物块甲、乙的速度减为零,ON=
.已知物块甲与斜面体之间的动摩擦因数为μ=
,重力加速度取g=10 m/s2,忽略空气的阻力,整个过程细绳始终没有松弛.则下列说法正确的是( )
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A. 物块甲由静止释放到斜面体上N点的过程,物块甲先做匀加速直线运动,紧接着做匀减速直线运动直到速度减为零
B. 物块甲在与弹簧接触前的加速度大小为0.5 m/s2
C. 物块甲位于N点时,弹簧所储存的弹性势能的最大值为
mgL
D. 物块甲位于N点时,弹簧所储存的弹性势能的最大值为
mgL
【答案】BC
【解析】释放物块甲、乙后,物块甲沿斜面加速下滑,当与弹簧接触时,开始压缩弹簧,弹簧产生沿斜面向上的弹力,物块甲做加速度减小的加速运动,当把弹簧压缩到某一位置时,物块甲沿斜面受力平衡,速度达到最大,之后物块甲做加速度增大的减速运动,A错误;对物块甲、乙,根据牛顿第二定律有
,其中
,解得
,B正确;以物块甲和乙为研究对象,从M点运动到N点,在N点弹簧压缩最短,弹性势能最大,由动能定理得
,解得
,弹性势能的变化量
,C正确,D错误。
【题型】多选题
【结束】
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【题目】为测量物块和木板间的动摩擦因数,某同学做了如下实验:
实验器材:两个同样的长木板,小滑块,垫块,刻度尺.
实验步骤:
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a.按照图示将一个长木板水平放置,另一个长木板用垫块将左端垫高.
b.在倾斜长木板的斜面上某一位置作一标记A,使小滑块从该位置由静止释放,小滑块沿倾斜长木板下滑,再滑上水平长木板,最后停在水平长木板上,在停止位置作一标记B.
c.用刻度尺测量________和________,则可求出小滑块和长木板间的动摩擦因数μ=________(用所测物理量的符号表示).
误差分析:影响实验测量准确性的主要原因有:________________(任意写一条).
【答案】 小滑块开始下滑时的位置A的高度h 小滑块下滑位置A与最后停止位置B间的水平距离l
小滑块经过两个长木板连接处时损失了能量
【解析】设倾斜长木板倾角为θ,动摩擦因数为μ,A点到两个长木板连接处的距离为x,则小滑块沿倾斜长木板下滑时克服摩擦力做的功为
,
为A点到两个长木板连接处的连线在水平方向上的投影长度,因此从A点到B点,由动能定理得
,得
;引起实验误差的主要原因有:小滑块经过两长木板连接处时损失了能量。
【题目】(9分)现有一刻度盘总共有N小格、且刻度均匀,量程未准确确定的电压表V1,已知其量程在13—16V之间,内阻
。为测定其准确量程U1,实验室提供了如下表所列的器材,要求方法简洁,尽可能减少误差,并能测出多组数据。
器材(代号) | 规格 |
标准电压表V2 | 量程3V,内阻r2=30kΩ |
电流表A | 量程3A,内阻r3=0.01Ω |
滑动变阻器R | 总阻值1kΩ |
稳压电源E | 20V,内阻很小 |
开关S、导线若干 |
某同学设计了如图所示的甲、乙、丙三种电路图:
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你认为选择_______电路图测量效果最好。(填“甲”、“乙”、“丙”)
(2)根据测量效果最好的那个电路图,将下列有关器材连接成测量电路。
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(3)若选择测量数据中的一组来计算V1的量程U1,则所用的表达式U1=_ __,式中各符号表示的物理量是:____。
【答案】(1)乙;(2)实物连线见解析;(3)
;其中N:V1的总格数;N1:V1的读出格数,U2:V2的读数,R1:待测表内阻,R2:V2表内阻。(两个表内阻可以用150和30代替)
【解析】
试题分析:(1)待测电压表允许的最大电流为:
,而电流表A 的量程为3A,所以两者串联不合适,图甲不合适;图丙中两电压表的量程相差较大,两表并联也不合适;电压表V2允许的最大电流
,所以两电表可以串联,图乙正确;(2)测量电路如图:
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(3)通过两电表的电流
,V1两端的电压:
,V1的量程为:
,其中其中N:V1的总格数;N1:V1的读出格数;U2:V2的读数;R1:待测表内阻;R2:V2表内阻。
考点:测量电压表的量程。
【题型】实验题
【束】
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【题目】如图所示,质量为M的导体棒ab的电阻为r,水平放在相距为l的竖直光滑金属导轨上.导轨平面处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向外的匀强磁场中.左侧是水平放置、间距为d的平行金属板.导轨上方与一可变电阻R连接,导轨电阻不计,导体棒与导轨始终接触良好.重力加速度为g.
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(1)调节可变电阻的阻值为R1=3r,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,将带电量为+q的微粒沿金属板间的中心线水平射入金属板间,恰好能匀速通过.求棒下滑的速率v和带电微粒的质量m.
(2)改变可变电阻的阻值为R2=4r,同样在导体棒沿导轨匀速下滑时,将该微粒沿原来的中心线水平射入金属板间,若微粒最后碰到金属板并被吸收.求微粒在金属板间运动的时间t.