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改进后的“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置如图所示,力传感器、定滑轮固定...

改进后的“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置如图所示,力传感器、定滑轮固定在横杆上,替代原装置中的弹簧秤.已知力矩盘上各同心圆的间距为5cm.

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(1)(多选题)做这样改进的优点是

A.力传感器既可测拉力又可测压力

B.力传感器测力时不受主观判断影响,精度较高

C.能消除转轴摩擦引起的实验误差

D.保证力传感器所受拉力方向不变

(2)某同学用该装置做实验,检验时发现盘停止转动时G点始终在最低处,他仍用该盘做实验.在对力传感器进行调零后,用力传感器将力矩盘的G点拉到图示位置,此时力传感器读数为3N.再对力传感器进行调零,然后悬挂钩码进行实验.此方法      (选填“能”、“不能”)消除力矩盘偏心引起的实验误差.已知每个钩码所受重力为1N,力矩盘按图示方式悬挂钩码后,力矩盘所受顺时针方向的合力矩为      N•m.力传感器的读数为      N.

 

(1)BF;(2)能,0.7, 0.5. 【解析】 试题分析:(1)根据弹簧可以拉伸与压缩,结合实验原理,及操作步骤,即可求解; (2)根据力矩公式,结合力传感器读数,求得偏心的顺时针力矩,再消除力矩盘的偏心引起实验误差,求得力矩盘所受顺时针方向合力矩,从而根据平衡条件,即可求解. 【解析】 (1)A、弹簧可以测拉力和压力,故A错误; B、力传感器,定滑轮固定在横杆上,替代原装置中的弹簧秤,主要好处是:力传感器测力时,不受主观判断影响,精确度高和保证力传感器所受拉力方向不变,故BD正确; C、不能消除转轴摩擦力引起的误差,故C错误; 故选:BD. (2)某同学该装置做实验,检验时发现盘停止转动时,他仍用该盘做实验,在对力传感器进行调零后,用力传感器将力矩盘的G点拉到图示位置,此时力传感器读数为3N,说明此时偏心的顺时针力矩M0=3×2×0.05N•m=0.3N•m; 再对力传感器进行调零,这时就可以消除力矩盘的偏心引起实验误差,力矩盘所受顺时针方向合力矩M1=2×1×0.05 2×1×3×0.05 0.3N•m=0.7N•m; 根据固定转动轴物体平衡条件,则有:F×2×0.05+3×1×3×0.05 0.3=2×1×0.05 2×2×3×0.05 0.3; 解得:F= 0.5N; 故答案为:(1)BF;(2)能,0.7, 0.5. 【点评】本题考查力矩概念,掌握力矩平衡条件,重点是求“力矩盘所受到顺时针方向合力矩”时,很容易忘掉“力矩盘偏心的力矩”.  
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考点分析:
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学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图(a)所示,某组同学在一次实验中,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图(b)所示.图象的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能EP、动能Ek或机械能E.试回答下列问题:

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(1)在定量研究机械能守恒定律之前需要进行定性研究的实验,实验中用到图中的定位挡片,它的作用是      .(单项选择)

(A)保证小球每次从同一高度释放.

(B)保证小球每次摆到同一高度.

(C)观察受到阻挡后小球能否摆到另外一侧接近释放时的同一高度.

(D)观察受到阻挡前后小球在两侧用时是否相同.

(2)图(a)所示的实验装置中,传感器K的名称是     

(3)图(b)的图象中,表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是      (按顺序填写相应图线所对应的文字).

 

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如图所示为一个小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm.如果取g=10m/s2,那么:小球运动中水平分速度的大小是      m/s;小球经过B点时的速度大小是      m/s.

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如图所示为“研究电磁感应现象”的实物连接图,闭合电键时发现灵敏电流计G指针向左偏转,则当电键闭合稳定后,将滑动变阻器的滑片P从a向b匀速滑动的过程中,灵敏电流计G指针的偏转情况是      (选填“向左偏转”、“向右偏转”、“不动”);将线圈A从线圈C中拔出,则与缓慢拔出相比,快速拔出时灵敏电流计G的指针偏转角度      (选填“更大”、“更小”或“相同”).

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如图所示,一物体在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿固定光滑斜面向上做匀加速直线运动,经过时间t物体运动到离地面高度为h1的某处,获得速度v1,此时撤去恒力F,物体又经过时间t恰好回到斜面底端,此时物体的速度大小为v2,则v1与v2大小之比v1:v2=      ;若选取地面为重力势能零参考面,撤去恒力F后物体的动能与势能恰好相等时的高度为h2,则h1与h2之比h1:h2=     

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如图所示,在竖直平面有一个形状为抛物线的光滑轨道,其下半部分处在一个垂直纸面向里的非匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示).一个小金属环从轨道上y=b(b>a)处以速度v沿轨道下滑,则:首次到达y=a进入磁场瞬间,小金属环中感应电流的方向为      (顺时针、逆时针);小金属环在曲面上运动的整个过程中损失的机械能总量      .(假设轨道足够长,且空气阻力不计)

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