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【題目】對于一些變化的物理量,平均值是衡量該物理量大小的重要的參數。比如在以彈簧振子為例的簡諧運動中,彈簧彈力提供回復力,該力隨著時間和位移的變化是周期性變化的,該力在時間上和位移上存在兩個不同的平均值。彈力在某段時間內的沖量等于彈力在該時間內的平均力乘以該時間段;彈力在某段位移內做的功等于彈力在該位移內的平均值乘以該段位移。如圖所示,光滑的水平面上,一根輕質彈簧一端和豎直墻面相連,另一端和可視為質點的質量為m的物塊相連,已知彈簧的勁度系數為k,O點為彈簧的原長,重力加速度為g。該彈簧振子的振幅為A。
①求出從O點到B點的過程中彈簧彈力做的功,以及該過程中彈力關于位移x的平均值的大小;
②彈簧振子的周期公式為,求從O點到B點的過程中彈簧彈力的沖量以及該過程中彈力關于時間t的平均值的大小
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【題目】用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能。將彈簧放置在水平氣墊導軌上,左端固定,右端在O點;在O點右側的B、C位置各安裝一個光電門,計時器(圖中未畫出)與兩個光電門相連。先用米尺測得B、C兩點間距離s,再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A,然后由靜止釋放,計時器顯示遮光片從B到C所用的時間t,用米尺測量A、O之間的距離x。
(1)計算滑塊離開彈簧時速度大小的表達式是v=___________。
(2)為求出彈簧的彈性勢能,還需要測量________。(填字母序號)
A.彈簧原長 B.當地重力加速度 C.滑塊(含遮光片)的質量
(3)若氣墊導軌左端比右端略高,彈性勢能的測量值與真實值比較將_______(填字母序號)
A.偏大 B.偏小 C.相等
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【題目】電磁軌道炮的加速原理如圖所示。金屬炮彈靜止置于兩固定的平行導電導軌之間,并與軌道接觸良好。開始時炮彈在導軌的一端,通過電流后炮彈會被安培力加速,最后從導軌另一端的出口高速射出。設兩導軌之間的距離L,導軌長s,炮彈質量m。導軌上電流為I,方向如圖中箭頭所示。若炮彈出口速度為v,忽略摩擦力與重力的影響。求:
(1)炮彈在兩導軌間的加速度大小a;
(2)軌道間所加勻強磁場的磁感應強度為多大?
(3)磁場力的最大功率為多大。
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【題目】某同學用如圖1所示裝置通過兩球碰撞來驗證動量守恒定律。實驗時先使m1球從斜槽上某一固定位置S由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。重復上述操作10次,得到10個落點痕跡。再把m1球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓m1球仍從位置S由靜止開始滾下,和m2球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復這種操作10次,得到了如圖所示的三個落地處.
①請你敘述用什么方法找出落地點的平均位置(_______________)
②對于實驗的操作要求,下列說法正確的是(_____)
A.m1球的質量一定大于m2球的質量,m1球的半徑可以大于m2球的半徑
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端可以不水平
D.將小球靜止放在的軌道末端看小球是否滾動來檢測斜槽軌道末端是否水平
E. 每次實驗中,m1球必須從同一位置靜止釋放。
F. 本實驗必需使用的器材有刻度尺、天平和秒表
③ 在某次實驗中,測量出兩小球的質量分別為m1、m2,MP的長度是L1,ON的長度是L2,則在實驗誤差允許范圍內,本實驗驗證動量守恒定律的表達式為_________________,即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。
④如圖2,將氣墊導軌水平放置做“驗證動量守恒定律”實驗。碰撞時難免有能量損失,只有當某個物理量在能量損失較大和損失較小的碰撞中都不變,它才有可能是我們尋找的不變量。
如圖3甲所示,用細線將兩個滑塊拉近,把彈簧壓縮,然后燒斷細線,彈簧彈開后落下,兩個滑塊由靜止向相反方向運動。如圖3乙所示,在兩滑塊相碰的端面裝上彈性碰撞架,可以得到能量損失很小的碰撞。在滑塊的碰撞端貼膠布,可以增大碰撞時的能量損失。如果在兩個滑塊的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥(圖3丙),碰撞時撞針插入橡皮泥中,使兩個滑塊連成一體運動,這樣的碰撞中能量損失很大。
若甲、乙、丙圖中左側滑塊和右側滑塊的質量都為m,兩遮光片的寬度都為d,光電門記錄的遮光片擋光時間如下表所示。
狀態 | 左側光電門 | 右側光電門 | |
甲圖 裝置 | 碰前 | 無 | 無 |
碰后 | T1 | T2 | |
乙圖 裝置 | 碰前 | T3 | 無 |
碰后 | 無 | T4 | |
丙圖 裝置 | 碰前 | T3 | 無 |
碰后 | 無 | T6、T6 |
a.根據實驗數據,若采用乙圖裝置,碰后右側滑塊第一次通過光電門計時裝置記錄的擋光片擋光時間為T4。若采用丙圖裝置,碰后右側滑塊第一次通過光電門計時裝置記錄的擋光片擋光時間為T6。通過實驗驗證了這兩次碰撞均遵守動量守恒定律,請你判斷T4和T6的關系應為T4________T6(選填“>”、“<”或“=”)。
b.利用圖甲所示的實驗裝置能否測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小__________?如果可以,請根據實驗中能夠測出的物理量寫出表達式__________。
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【題目】如圖所示為多用電表的示意圖,現用它測量某一待測電阻,具體測量步驟如下:
① 調節_____,使電表指針停在表盤左側的零刻度線處。
② 將選擇開關旋轉到“Ω”檔的×100位置。
③ 將紅、黑表筆分別插入“+”、“-”插孔,將兩表筆______,調節___________,使電表指針指向表盤的___________(填"0刻線"或"∞刻線")。
④將兩表筆分別與待測電阻相接,發現指針偏轉角度過小。為了得到比較準確的測量結果,請從下列選項中挑出合理的步驟,并按_______的順序進行操作,再完成讀數測量。
A.將K旋轉到電阻擋"×1k"的位置
B.將K旋轉到電阻擋"×10"的位置
C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接
D.將兩表筆短接,旋動合適部件,對電表進行校準
⑤ 測量完畢,將選擇開關旋轉到“OFF”位置。
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【題目】如圖所示,由紅光和藍光組成的一細束復色光投射到一塊玻璃碎片上被分成①、②兩束,則下列說法正確的是_________
A. ①是藍光,②是紅光
B. 在真空中,②的傳播速度較大
C. 玻璃對①的折射率較大
D. 稍增大此細光束在玻璃左側面的入射角,玻璃右側面原來射出的①②都一定消失
E. 用同一雙縫干涉實驗裝置分別觀察這兩種色光的干涉圖樣時,①的條紋間距較小
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【題目】如圖所示,在豎直平兩內的xOy坐標系中分布著與水平方向成30°角的勻強電場,將一質量為0.1kg、帶電荷量為+0.02C的小球以某一初速度從原點O豎直向上拋出,它的軌跡恰好滿足拋物線方程y2=x。已知P點為軌跡與直線方程y=x的交點,重力加速度g=10m/s2,則
A. 電場強度的大小為100N/C
B. 小球初速度的大小為5m/s
C. 小球通過P點時的動能為
D. 小球從O點運動到P點的過程中,電勢能減少
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【題目】如圖所示,用鉸鏈將三個質量均為m的小球A、B、C與兩根長為L輕桿相連,B、C置于水平地面上,在輕桿豎直時,將A由靜止釋放,B、C在桿的作用下向兩側滑動,三小球始終在同一豎直平面內運動。忽略一切摩擦,重力加速度為g。則此過程中
A. 球A的機械能一直減小
B. 球A落地的瞬時速度為
C. 球B對地面的壓力始終等于
D. 球B對地面的壓力可小于mg
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【題目】“通過觀測的結果,間接構建微觀世界圖景”是現代物理學研究的重要手段,如通過光電效應實驗確定了光具有粒子性。弗蘭克-赫茲實驗是研究汞原子能量是否具有量子化特點的重要實驗。實驗原理如圖1所示,燈絲K發射出初速度不計的電子,K與柵極G間的電場使電子加速,GA間加有0.5V電壓的反向電場使電子減速,電流表的示數大小間接反映了單位時間內能到達A極電子的多少。在原來真空的容器中充入汞蒸汽后,發現KG間電壓U每升高4.9V時,電流表的示數I就會顯著下降,如圖2所示?茖W家猜測電流的變化與電子和汞原子的碰撞有關,玻爾進一步指出該現象應從汞原子能量量子化的角度去解釋。下列說法錯誤的是
A. 汞原子基態和第一激發態的能級之差可能是4.9eV
B. KG間電壓低于4.9V時,電流隨電壓增大而上升,是因為電子能量越高,越容易克服反向電壓到達A極
C. KG間電壓在5~10V之間時,出現電流隨電壓增大而上升的一段圖線,是因為單位時間使汞原子發生躍遷的電子個數增加
D. 即使KG間電壓高于4.9V,電子也存在始終不與汞原子發生碰撞的可能性
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【題目】一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為θ,以一定的速度勻速運動,某時刻在傳送帶適當的位置放上具有一定初速度的小物塊,如圖甲所示,以此時為計時起點t=0,小物塊之后在傳送帶上運動速度隨時間的變化關系如圖乙所示,圖中取沿斜面向上的運動方向為正方向,v1>v2,已知傳送帶的速度保持不變,則( )
A. 小物塊與傳送帶間的動摩擦因數μ<tanθ
B. 小物塊在0~t1內運動的位移比在t1~t2內運動的位移小
C. 0~t2內,傳送帶對物塊做功為
D. 0~t2內物塊動能變化量大小一定小于物體與皮帶間摩擦而產生的熱量
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