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如图甲所示是研究小车加速度与力关系的实验装置,木板置于水平桌面上,一端系有砂桶的...

如图甲所示是研究小车加速度与力关系的实验装置,木板置于水平桌面上,一端系有砂桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连,拉力传感器可显示所受的拉力大小F,改变桶中砂的质量多次实验。完成下列问题:

(1)实验中需要______

A.测量砂和砂桶的总质量      B.保持细绳与木板平行

C.保持小车的质量不变        D.满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

(2)实验中得到一条纸带,相邻计数点间有四个点未标出,各计数点到A点的距离如图乙所示。电源的频率为50Hz,则小车的加速度大小为______m/s2

(3)实验中描绘出a-F图像如图丙所示,图像不过坐标原点的原因是_____

 

BC 1.48 平衡摩擦力过度 【解析】 根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤。根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出小车运动的加速度的大小;实验时应平衡摩擦力,没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,a-F图像在F轴上有截距;平衡摩擦力过度,在a-F图像的a轴上有截距。 (1)绳子的拉力可以通过拉力传感器测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,A项错误;为了使细绳对小车的拉力等于小车所受的合外力,需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上,调整木板的倾斜度,让小车拖着纸带做匀速直线运动,同时要调整木板上滑轮的高度使细绳与木板平行,B项正确;本实验采用的是控制变量法,要研究小车加速度与力的关系,必须保持小车的质量不变,C项正确;实验中拉力通过拉力传感器测出,不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量,D项错误;故选BC。 (2)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s,根据Δx=aT2可得:xCE-xAC=a(2T)2,小车运动的加速度为a==×10-2 m/s2=1.48 m/s2。 (3)由图像可知,a-F图像在a轴上有截距,这是由于平衡摩擦力过度造成的。即在实际操作中,平衡摩擦力时斜面倾角过大,即平衡摩擦力过度。  
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如图所示,半径为2L的小圆与半径为3L的圆形金属导轨拥有共同的圆心,在小圆区城内存在垂直于纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场,在小圆与导轨之间的环形区域内存在垂直于纸面向外的磁感应强度大小为2B的匀强磁场。现将一长度为3L的导体棒置于磁场中,让其一端O点与圆心重合,另一端与圆形导轨良好接触。在O点与导轨间接入一阻值为r的电阻,导体棒以角速度ω沿导轨逆时针做匀速圆周运动,其他电阻不计。下列说法正确的是(  

A. 导体棒O点的电势比A点的电势低

B. 在导体棒的内部电流由A点至O

C. 在导体棒旋转一周的时间内,通过电阻r的电荷量为

D. 在导体棒旋转一周的时间内,电阻r产生的焦耳热为

 

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如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m的圆环相连,圆环套在倾斜的粗糙固定杆上,杆与水平面之间的夹角为α,圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处由静止释放,到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v,恰好能回到A。已知ACLBAC的中点,弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g,则(  

A. 下滑过程中,其加速度先减小后增大

B. 下滑过程中,环与杆摩擦产生的热量为mv2

C. CA过程,弹簧对环做功为mgLsinα-mv2

D. 环经过B时,上滑的速度小于下滑的速度

 

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如图所示,导体棒沿两平行导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形abcd磁场区域,ac垂直于导轨且平行于导体棒,ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反,导轨和导体棒的电阻均不计,下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是(规定电流由MRN为正方向,安培力向左为正方向)

A.     B.     C.     D.

 

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在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛小球,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且AB=2BC,如图所示.由此可知(   )

A. 小球从A到B到C的整个过程中机械能守恒

B. 电场力大小为2mg

C. 小球从A到B与从B到C的运动时间之比为2∶1

D. 小球从A到B与从B到C的加速度大小之比为2∶1

 

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中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星-500”。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时,经历如图所示的变轨过程,则下列说法不正确的是(   )

A. 飞船在轨道Ⅱ上运动时,在P点的速度大于在Q点的速度

B. 飞船在轨道Ⅰ上运动时,在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在P点的速度

C. 飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度

D. 若轨道Ⅰ贴近火星表面,测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期,就可以推知火星的密度

 

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