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1、某质点做直线运动的v-t图像如图所示,其中t1=0.5s,t2=1.5s,t3=2.0s。求:(1)、0~t1时间内的加速度;(2)、t2~t3时间内的加速度;(3)、0~t3时间内的位移。
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2、甲、乙两组同学用不同的实验装置研究匀变速直线运动的规律。(1)、甲组同学用如图甲所示的装置,实验过程中,下列做法正确的是( )A、先接通电源,再使纸带运动 B、先使纸带运动,再接通电源 C、将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D、将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处(2)、在某次实验中,他们在一条点迹清晰的纸带上选取7个计数点,如图乙所示,相邻两计数点间还有四个计时点未画出,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。则物体在打E点时的速度v=m/s,加速度a=m/s2(结果均保留两位小数)(3)、乙组同学用如图丙所示的装置,滑块上安装了宽度为d的遮光条。滑块在牵引力作用下做匀变速直线运动,先后通过两个光电门。实验中用遮光条通过光电门这段时间内的平均速度近似代替滑块通过光电门这一位置时的瞬时速度。配套的数字计时器可以记录显示滑块通过光电门的时间t1和t2 , 已知两光电门之间的距离为L。
①某次实验时,测得各数据如下:d=4mm,t1=0.02s,t2=0.01s,L=60cm,则遮光条经过光电门2时的速度大小m/s。(结果保留两位有效数字)
②为了减小实验的误差,实验时只改变光电门2的位置,仍将滑块从同一位置静止释放,测得多组实验数据。根据数据结果绘制了的图像如图丁所示,若图线的斜率为k,滑块的加速度为。(用d、k表示)
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3、某同学利用如图甲所示的实验装置完成了“探究合力与分力的关系”的实验,其中A、O间为橡皮筋,BO、CO为分别挂有弹簧测力计的细绳套,分析下列问题:(1)、下列说法正确的是_________。A、A、O间的橡皮筋可以用细绳代替 B、两只弹簧测力计的挂钩应直接挂在橡皮筋的下端 C、应在细绳上用笔尖记录间距较远的两点来确定细绳的方向 D、两只弹簧测力计之间的夹角越大越好(2)、如图乙是某同学所作的合力与分力的关系图,则实际的合力是 , 一定沿AO方向的是。(均选填“F”或“”)
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4、如图所示,圆心为O、半径为R的四分之一圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上,在O点正上方有一光滑小定滑轮,小定滑轮到轨道最高点B的距离为h,轻绳一端系一质量为m的小球(小球和小定滑轮均可视为质点),靠放在光滑圆形轨道上的A点,A点到小定滑轮的距离为L,另一端绕过小定滑轮后用力拉住.重力加速度为g,则下列说法正确的是( )A、缓慢地拉轻绳使小球由A运动到B,该过程中FN大小不变 B、缓慢地拉轻绳使小球由A运动到B,该过程中FT一直变小 C、小球静止在A点时,圆形轨道对小球的支持力大小 D、小球静止在A点时,绳对小球的拉力大小
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5、两根相同的轻弹簧的原长均为 , 将两弹簧与两相同物体按如图所示的方式连接并悬挂于天花板上,静止时两根弹簧的总长为 , 现用手托着物体,使下面的弹簧2恢复到原长,则下面说法正确的有( )A、悬挂稳定时弹簧1的长度为 , 弹簧2的长度为 B、弹簧2恢复原长时弹簧1长度为 C、物体上升的距离为 D、物体上升的距离为
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6、如图所示,在距离地面高的位置竖直向上以的速度抛出一枚网球,最后落回地面, , 规定竖直向上为正方向,则( )A、网球落地时的速度为 B、网球在空中运动的时间为 C、上升过程加速度的方向向上,下降过程加速度的方向向下 D、上升过程加速度不断减小,下降过程加速度不断增大
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7、2024年巴黎奥运会中国队再创佳绩,下列有关蹦床运动项目的说法正确的是( )A、运动员对蹦床的压力是由蹦床形变产生的 B、蹦床对运动员的力和运动员对蹦床的力是一对平衡力 C、运动员从接触蹦床到离开蹦床的过程中,蹦床对运动员的弹力先变大后变小 D、蹦床发生明显形变是因为运动员对蹦床的力大于蹦床对运动员的力
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8、“析万物之理,判天地之美”,物理学是研究物质及其运动规律的学科,研究物理有很多方法。下列关于运动的基本概念和研究方法的说法正确的是( )A、为方便研究物理问题,体积小的物体均可以视为质点,质点是理想化模型 B、加速度是用微元法定义的物理量,加速度与速度的变化量成正比 C、由速度可知,当趋于零时,v表示物体的瞬时速度,这里采用了极限法 D、速度是用比值法定义的物理量,速度与位移成正比
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9、竖直平面内有三个圆轨道,甲轨道与水平面相切于A点,甲、乙轨道相切于B点,甲、丙轨道相切于D点,在各自相切部位轨道稍微错开,使得小球能无能量损失从一个轨道进入另一轨道,轨道如图所示。质量为m的小球以某一初速度沿水平面进入半径为R的甲轨道,经过相切点B后进入乙轨道,并恰好经过其最高点C,随后又从B点飞出,经过丙轨道后再次经过甲轨道最低点时对轨道压力为30N。已知 , , 、与竖直方向夹角均为 , 整个轨道除了AD弧线是粗糙的,其余均光滑,求:
(1)小球第一次经过A点时的初速度大小;
(2)小球从B点运动到D点的时间以及该过程离地面最高的高度;
(3)小球从A点进入轨道后再次回到A点过程中损失的机械能。
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10、如图甲所示,质量的物体静止在倾角的斜面上,通过传感器测得水平推力随时间变化的图像如图乙所示,在水平推力作用下沿斜面上滑,当速度为0时立马锁定物块。已知重力加速度取 , 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体与斜面的动摩擦因数 , , , 假设斜面足够长,求:
(1)物体从0时刻开始上滑到被锁定的过程中,各阶段的加速度大小?
(2)物体从0时刻开始上滑到被锁定的过程中运动的总位移大小?
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11、一同学在某高处,向右水平抛出一个石子,石子在空中运动的部分轨迹如图所示,已知石子恰好垂直打在一倾角为37°的斜坡上的A点,抛出点与A点竖直高度差为20m,忽略石子运动过程中受到的阻力。(g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)石子在空中运动的时间:
(2)石子落在A点时的速度大小。
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12、甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验:(1)、图中A、B、C、D、E是部分实验器材,甲同学需选用的器材有( )A、
B、
C、
D、
E、
(2)、关于本实验,下列说法正确的是( )A、应选择质量大、体积小的重物进行实验 B、释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态 C、先释放纸带,后接通电源 D、为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,需要先测量该点到O点的距离h,再根据公式计算,其中g应取当地的重力加速度(3)、甲同学实验时,质量的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,O为计时器打下的第一个点,相邻计数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8。(结果保留2位有效数字);①从点O到打下计数点B的过程中,物体重力势能的减小量J。
②若甲同学选取了包含O点在内的某个过程,发现重物动能的增加量略大于重力势能的减小量,造成这一结果的原因可能是
A.重物质量过大 B.重物质量测量错误 C.先释放纸带,后接通电源
(4)、重锤在下落的过程中,如果所受阻力均忽略不计,h代表下落的距离,v代表物体速率,Ek代表动能,Ep代表势能,E代表机械能,以地面为参考面,下列图像可能正确的是( )A、B、
C、
D、
(5)、乙同学想用“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图验证机械能守恒定律,在实验前通过垫木块平衡了小车所受的阻力,平衡阻力后小车和砂桶系统的机械能是守恒的,你认为乙同学设想(填“正确”、“错误”)。 -
13、“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带,穿过电火花打点计时器,细线一端连着小车,另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与悬挂在竖直面内的拉力传感器相连,拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。(1)、在安装器材时,要调整定滑轮的高度,使连接小车的细绳与木板平行。这样做的目的是( )A、防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰 B、在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力 C、防止小车在木板上运动过程中发生抖动 D、为保证小车最终能够实现匀速直线运动(2)、实验中不需要(填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码质量远小于小车质量。(3)、某小组在实验中打出的纸带一部分如图乙所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。由图数据可求得:小车做匀加速运动的加速度大小为m/s2。(保留两位有效数字)
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14、风能是一种洁净、无污染、可再生的能源,临海括苍山山顶上建有全国第四大风力发电场,如图所示。已知该地区的风速约为6m/s,空气密度约 , 已知风力发电机的风叶叶片长度为40m,且风能的30%可转化为电能,则一台发电机发电功率约为( )A、 B、 C、 D、
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15、如图所示,A、B两个物体相互接触而不粘合,放置在光滑水平面上,质量分别为2kg和4kg。从开始,推力和拉力分别作用在A、B上,、随时间的变化规律为 , 则时A、B的速度分别为(提示:图像的面积为速度的变化量)( )A、8m/s 8m/s B、6m/s 9m/s C、6.5m/s 8.75m/s D、9m/s 6m/s
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16、如图甲所示,倾角为的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行。时,将质量的物体(可视为质点)轻放在传送带上端,物体相对地面的图像如图乙所示,时滑离传送带。设沿传送带向下为正方向重力加速度g取 , 。则( )A、传送带的倾角 B、物体与传送带之间的动摩擦因数 C、传送带上下两端的间距为 D、物体在传送带上留下的痕迹长度为
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17、物理学发展过程中形成了很多科学方法,下列说法中错误的是( )A、加速度的定义运用了比值法 B、伽利略研究轻重物体下落快慢问题时运用了逻辑推理的方法 C、重心的定义运用了理想模型的方法 D、课本上介绍的用两平面镜显示桌面微小形变的实验,采用了放大法
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18、利用电场和磁场来控制带电粒子的运动,在现代科学实验和技术设备中有广泛应用。
(1)如图1所示为电子枪的结构示意图,电子从炽热的金属丝发射出来,在金属丝和金属板之间加以电压 , 发射出的电子在真空中加速后,沿电场方向从金属板的小孔穿出做直线运动。已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力及电子间的相互作用力,设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。求电子从金属板小孔穿出时的速度的大小;
(2)电视机中显像管的电子束偏转是用磁场来控制的。如图2所示,有一半径为r的圆形区域,圆心a与屏相距l,b是屏上的一点,ab与屏垂直,接(1),从金属板小孔穿出的电子束沿ab方向进入圆形区域,若圆形区域内不加磁场时,电子打在屏上的b点,为了使电子打在屏上的c点,c与b相距 , 则需要在圆形区域内加垂直于纸面的匀强磁场。求这个磁场的磁感应强度B的大小;
(3)示波器中的示波管是利用电场来控制带电粒子的运动。如图3甲所示,电子被的电场加速后进入偏转系统,若只考虑电子沿Y(竖直)方向的偏转情况,偏转系统可以简化为如图3乙所示的偏转电场,偏转电极的极板长为 , 两板间距离为d,极板右端与荧光屏的距离为 , 当在偏转电极上加如图3丙所示的正弦交变电压时(所有电子均能从极板中射出,且电子穿过极板的时间极短,约),求电子打在荧光屏上产生的亮线的最大长度;
(4)①若在偏转电极上加如图3丁所示的电压,在偏转电极上加如图丙所示的电压时,荧光屏上显示出如图戊所示的图形,此时上所加电压的周期是多少?
②若在两个偏转电极上分别加上 , 的交变电压时,荧光屏上将显示出各种各样的图形,这些图形称为李萨茹图形。若在偏转电极上加如图3丙所示的电压,在偏转电极上加如图3己所示的电压时,请你尝试画出荧光屏上将会出现的图形。
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19、如图所示,AOB是游乐场中的滑道模型,位于竖直平面内,由两个半径为R的圆周连接而成,它们的圆心、与两圆弧的连接点O在同一竖直线上。沿水池的水面方向,B点右侧为无穷大水平面,水平面上有一系列沿方向的漂浮的木板,木板的质量为M,长度为。一质量为m的小孩(可视为质点)可由弧AO的任意点静止开始下滑。不考虑水与木板接触面的阻力,设木板质量足够大且始终处于水平面上。
(1)若小孩恰能在O点脱离滑道,求小孩静止下滑处距O点的高度?
(2)凡能在O点脱离滑道的小孩,其落水点到的距离范围?
(3)若小孩从O点静止下滑,求脱离轨道时的位置与的连线与竖直方向夹角的余弦值?
(4)某小孩从O点脱离滑道后,恰好落在某木板的中央,经过一段时间振荡和调节后,该木板和小孩处于静止状态,小孩接下来开始在木板上表演水上漂。如果小孩能一次跳离木板,求小孩做功的最小值?
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20、如图所示,在竖直放置的导热性良好的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞能无摩擦地滑动,容器的横截面积为S,将整个装置放在大气压恒为的空气中,开始时气体的热力学温度为 , 活塞处于A处,它与容器底的距离为 , 当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后到达B处再次处于静止状态。
(1)外界空气的热力学温度是多少?
(2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少?
(3)某人在上一问的基础上又接着提了一个问题,说:“有人在活塞上方施加一个竖直向下的外力,使气体从上一问的状态B(活塞在B处)缓慢地回到状态A(活塞在A处),在此过程中外力做功是多少?”他的解答思路如下:设状态A和状态B时的外力分别为和 , 外力做功。请你对他的解答思路进行评价:如果你认为正确,请求出结果;如果你认为不正确,请说出错误的原因,不必求出正确结果?