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如图所示,质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静放在粗糙水平地面上,O为球心...

如图所示,质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静放在粗糙水平地面上,O为球心.有一劲度系数为K的轻弹簧一端固定在半球底部O′处,另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点.已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为μ,OP与水平方向的夹角为θ=30°.下列说法正确的是( )
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A.小球受到轻弹簧的弹力大小为mgcos30°
B.小球受到容器的支持力大小为mgsin30°
C.小球受到容器的支持力大小为mg
D.半球形容器受到地面的摩擦大小为mgcos30°
对小球进行受力分析,可知小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止,由共点力的平衡可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力; 对容器受力分析可求得半球容器受到的摩擦力. 【解析】 对小球受力分析,如图所示,由几何关系可知,T=F=mg,故AB错误;C正确; 由牛顿第三定律可知,弹簧对容器的弹力大小等于F,小球对弹簧的弹力等于T;由图形可知,两力在水平方向的分量相等,故容器在水平方向不受摩擦力; 故D错误.
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考点分析:
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I.①某同学用50分度游标卡尺测量某个物体的长度L时,观察到游标卡尺上最后一个刻度刚好与主尺上的6.2cm刻度线对齐,则被测量的物体长度L=______cm.此时游标卡尺上的第30条刻度线所对应的主尺刻度值为______cm.
②用螺旋测微器测量导线的直径,如图1所示,直径测量值d=______mm.manfen5.com 满分网
II.我们知道:小灯泡的电阻随通电电流的增加而非线性地增大.现要测定当一个小灯泡的电阻等于已知电阻R时,通过它的电流强度.选用的实验器材有:
A.待测小灯泡RL:标称值2.5V、0.3A
B.直流电源E:电动势约6V
C.滑动变阻器R′:标称值50Ω、1.5A
D.微安表μA
:量程0~200μA、内阻500Ω
E.已知定值电阻:R=6Ω
F.三个可供选用的电阻:R1=160Ω、R2=3kΩ、R3=100kΩ
G.一个单刀单掷开关S1、一个单刀双掷开关S2、导线若干
如图乙,利用三个可供电阻中的一个或几个,将微安表μA改装成一个量程略大于2.5V的伏特表,将改装表的电路图画在图甲的方框内,此伏特表V的量程是______V(本问的结果取两位有效数字)
②现利用改装好的伏特表V和选用的器材设计如图乙所示的电路,来测量通过小灯泡的电流强度,请在图丙的实物图上连线
③将滑动变阻器R′的触头置于最右端,闭合S1.S2先接a,测得定值电阻R两端的电压U,再改接b,测得小灯泡RL两端的电压UL.若UL≠U,则需反复调节R′,直到S2接a和b时,定值电阻R两端电压U′=U′L.若测得此时伏特表V的示数为1.5V,则通过小灯泡的电流强度为______A.
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I.为了探究加速度与力的关系,使用如图1所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过Gl、G2光电门时,光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录.滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为s,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:manfen5.com 满分网
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其它仪器的情况下,如何判定调节是否到位?答:______
(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是______
A.m1=5g    B. m2=15g    C.m3=40g    D.m4=400g
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为:______
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I.某实验小组利用如图1所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒.实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,用游标卡尺测得遮光条的宽度为d,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t.
(1)在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、____________(用文字说明并用相应的字母表示).
(2)本实验通过比较____________在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒.
II.某实验小组探究一种热敏元件的电阻随温度变化的特性.现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定并且可读出其大小)、电压表、特测元件、保温容器、温度计、开关和导线等.
(1)若用上述器材测量该元件的阻值随温度变化的特性,请你在答题纸对应图2中用笔连线画出实物连接图.
(2)实验的主要步骤:
a正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;
b在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,记录____________,断开开关;
c重复第b步操作若干次,测得多组数据.
(3)实验小组测得该元件在不同温度下的阻值.并据此绘得上图3的R-t关系图线,请根据图线写出该元件的R-t关系式:R=______
(4)由以上方法测得的电阻值比它的真实值偏______
(5)如果实验室提供的恒定电流源的输出电流为65mA,但没有合适的电压表,应选用如下哪组器材测量热敏元件上的电压?______.(填序号)
A.电压表V1:量程3V、内阻3kΩ,定值电阻R1=6kΩ
B.电压表V2:量程5V、内阻5kΩ,定值电阻R2=10kΩ
C.电压表V3:量程10V、内阻10kΩ,定值电阻R3=1kΩmanfen5.com 满分网
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I.一矿区的重力加速度偏大,某同学“用单摆测定重力加速度”实验探究该问题.]
(1)用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为990.8mm,用10分度的游标卡尺测得摆球的直径如图1所示,摆球的直径为______mm.
(2)把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测出单摆做50次全振动所用的时间,秒表读数如图2所示,读出所经历的时间,单摆的周期为______s.
(3)测得当地的重力加速度为______m/s2.(保留3位有效数字)
II.一块电流表的内阻大约是几百欧,某同学用如图3电路测量其内阻和满偏电流,部分实验步骤如下:
①选择器材:两个电阻箱、2节干电池(每节电动势为1.5V,内阻不计)、2个单刀单掷开关和若干导线;
②按如图3所示的电路图连接好器材,断开开关S1、S2,将电阻箱1的电阻调至最大;
③闭合开关S1,调节电阻箱1,并同时观察电流表指针,当指针处于满偏刻度时,读取电阻箱1的阻值为500Ω;
④保持电阻箱1的电阻不变,再闭合开关S2,只调节电阻箱2,并同时观测电流表指针,当指针处于半偏刻度时,读取电阻箱2的阻值为250Ω.
通过分析与计算可知:
(1)电流表内阻的测量值 RA=______;电流表的满偏电流值 Ig=______
(2)该同学发现电流表满偏刻度的标称值为“3A”,与测量值完全不符.于是将一个电阻箱与电流表并联进行改装,使改装后的电流表量程与满偏刻度的标称值相符,则改装后的电流表的内阻manfen5.com 满分网=_______manfen5.com 满分网
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I.为了探究加速度与力的关系,使用如图1所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1.G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过Gl.G2光电门时,光束被遮挡的时间△t1.△t2都可以被测量并记录.滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为s,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其它仪器的情况下,如何判定调节是否到位?答:______
(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是______
A.m1=5g    B. m2=15g
C.m3=40g    D.m4=400g
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为:
______
 
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