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某同学想测出济南当地的重力加速度g,并验证机械能守恒定律。为了减小误差,他设计了...

某同学想测出济南当地的重力加速度g,并验证机械能守恒定律。为了减小误差,他设计了一个实验如下:将一根长直铝棒用细线悬挂在空中(如图甲所示),在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M,使电动机转轴处于竖直方向,在转轴上水平固定一支特制笔N,借助转动时的现象,将墨汁甩出形成一条细线。调整笔的位置,使墨汁在棒上能清晰地留下墨线。启动电动机待转速稳定后,用火烧断悬线,让铝棒自由下落,笔在铝棒上相应位置留下墨线。图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线,将某条合适的墨线A作为起始线,此后每隔4条墨线取一条计数墨线,分别记作BCDE。将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A,此时BCDE对应的刻度依次为14.68cm39.15cm73.41cm117.46cm。已知电动机的转速为3000r/min。求:

(1)相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为________s

(2)由实验测得济南当地的重力加速度为________m/s2(结果保留三位有效数字);

(3)该同学计算出划各条墨线时的速度v,以为纵轴,以各条墨线到墨线A的距离h为横轴,描点连线,得出了如图丙所示的图像,据此图像________(填不能)验证机械能守恒定律,图线不过原点的原因__________________

 

0.1 9.79 能 墨线A对应的速度不为零 【解析】 (1)[1]由于电动机的转速为3000r/min,则其频率为50Hz,故每隔0.02s特制笔N便在铝棒上画一条墨线,又每隔4条墨线取一条计数墨线,故相邻计数墨线间的时间间隔是0.1s (2)[2]由题可知 可知连续相等时间内的位移之差 根据△x=gT2得 (3)[3]铝棒下落过程中,只有重力做功,重力势能的减小等于动能的增加,即 mgh=mv2 得 若图线为直线,斜率为g,则机械能守恒,所以此图像能验证机械能守恒 [4]图线不过原点是因为起始计数墨线A对应的速度不为0  
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考点分析:
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图甲为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为41,原线圈接图乙所示的正弦交流电。图中RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻,R1为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表。则下列说法正确的是(  )

A.图乙所示电压的瞬时值表达式为u51sin50πt(V)

B.变压器原、副线圈中的电流之比为14

C.变压器输入、输出功率之比为14

D.RT处温度升高时,电压表示数不变,电流表的示数变大

 

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狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图甲所示),距离它r处的磁感应强度大小为k为常数),其磁场分布与负点电荷Q的电场(如图乙所示)分布相似。现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定,有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动,则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是

A.若小球带正电,其运动轨迹平面可在S的正上方,如图甲所示

B.若小球带正电,其运动轨迹平面可在Q的正下方,如图乙所示

C.若小球带负电,其运动轨迹平面可在S的正上方,如图甲所示

D.若小球带负电,其运动轨迹平面可在Q的正下方,如图乙所示

 

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在光滑水平面上,小球AB(可视为质点)沿同一直线相向运动,A球质量为1 kgB球质量大于A球质量。如果两球间距离小于L时,两球之间会产生大小恒定的斥力,大于L时作用力消失。两球运动的速度一时间关系如图所示,下列说法正确的是

A. B球质量为2 kg

B. 两球之间的斥力大小为0. 15 N

C. t=30 s时,两球发生非弹性碰撞

D. 最终B球速度为零

 

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如图是一定质量的理想气体的p-V图,气体状态从A→B→C→D→A完成一次循环,A→B(图中实线)和C→D为等温过程,温度分别为T1和T2.下列判断正确的是(        )

A. T1>T2

B. C→D过程放出的热量等于外界对气体做的功

C. 若气体状态沿图中虚线由A→B,则气体的温度先降低后升高

D. 从微观角度讲B→C过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的

E. 若B→C过程放热200 J,D→A过程吸热300 J,则D→A过程气体对外界做功100 J

 

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如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内(宽度足够大),该区域的上下边界MNPS是水平的.有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域.已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是

A. B.

C. D.

 

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