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某小组利用拉力传感器验证“圆周运动的向心力表达式”,实验装置如图甲所示,拉力传感...

某小组利用拉力传感器验证圆周运动的向心力表达式,实验装置如图甲所示,拉力传感器竖直固定。一根不可伸长的细线上端固定在传感器的挂钩上,下端系着质量为m的小钢球,钢球静止于A处,其底部固定一竖直遮光片,A处正下方安装有光电门。拉起钢球使细线与竖直方向成适当角度,钢球由静止释放后在竖直平面内运动,得到遮光片通过光电门的遮光时间为t。重力加速度大小为g

(1)用游标卡尺测遮光片宽度d的示数如图乙所示,则其读数为__________mm,并测得钢球做圆周运动的半径为r

(2)钢球经过A点时拉力传感器的示数为F,则钢球受到的合力大小F1=Fmg。利用光电门测得此时钢球的速度后,求出钢球经过A点时向心力大小F2=__________(用mrdt表示),在实验误差允许范围内通过比较F1F2是否相等进行验证;

(3)由于测量速度时引起的误差,第(2)问中F1__________F2(选填略大于略小于)。

 

3.85 略大于 【解析】 (1)[1]游标卡尺的主尺读数为:0.3cm=3mm,游标尺上第17个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为17×0.05mm=0.85mm,所以最终读数为:3mm+0.85mm=3.85mm (2)[2]钢球经过A点的速度为 钢球经过A点时向心力大小 (3)[3]由于实验中用小球运动距离为小球直径时的平均速度代替,则此速度比小球中心经过A点时的真实速度偏小,所以F1略大于F2  
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考点分析:
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如图,一带负电的圆环套在倾斜固定的粗糙绝缘长直杆上,圆环的直径略大于杆的直径,杆处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现给圆环一沿杆向上的初速度v0,在以后的运动过程中,下列关于圆环的速度v随时间t的变化关系图线,可能正确的是(  )

A. B. C. D.

 

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如图,在粗糙水平面上,质量分别为m1m2AB两物体用一轻质弹簧相连接,系统处于静止状态且弹簧无形变。t=0时刻对A施加一个大小恒为F的水平拉力,t=t1时刻B开始运动,t=t2时刻AB两物体的加速度第一次相同,下列说法正确的是(  )

A.0~t2时间内A的动能与其位移成正比

B.0~t1时间内弹簧对B做功为零,冲量不为零

C.m1=m2,则t=t2时刻弹簧的弹力一定为

D.0~t2时间内拉力做的功大于系统机械能的增量

 

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如图甲为研究光电效应的实验装置,用频率为v的单色光照射光电管的阴极K,得到光电流与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示,已知电子电荷量的绝对值为e,普朗克常量为h,则(  )

A.测量遏止电压Uc时开关S应扳向“1”

B.只增大光照强度时,图乙中Uc的值会增大

C.只增大光照强度时,图乙中I0的值会减小

D.阴极K所用材料的极限频率为

 

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如图,水平面内固定有两根平行的光滑长直金属导轨,导轨间距为L,电阻不计。整个装置处于两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场中,虚线为两磁场的分界线。质量均为m的两根相同导体棒MNPQ静置于图示的导轨上(两棒始终与导轨垂直且接触良好)。现使MN棒获得一个大小为v0、方向水平向左的初速度,则在此后的整个运动过程中(  )

A.两棒受到的安培力冲量大小相等,方向相反

B.两棒最终的速度大小均为,方向相同

C.MN棒产生的焦耳热为

D.通过PQ棒某一横截面的电荷量为

 

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如图,一质量为m的质点做平抛运动,依次经过ABC三点,ABBC的时间相等。AC两点距水平地面高度分别为h1h2,质点经过AC两点时速度与水平方向的夹角分别为,重力加速度大小为g,则(  )

A.质点经过C点时动能为mgh1h2

B.质点经过B点时速度与水平方向的夹角为

C.BC间的高度差是AB间的3

D.质点的水平速度大小为

 

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