9.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖a所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究當(dāng)小車質(zhì)量M一定時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的加速度a與其所受外力F之間的關(guān)系.

(1)由圖中刻度尺讀出兩個(gè)光電門中心之間的距離x=24cm,由圖b中游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=0.52 cm.該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí),將滑塊從如圖a所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過(guò)光電門1的時(shí)間△t1,遮光條通過(guò)光電門2的時(shí)間△t2,則滑塊經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v1=$\fracgqimagy{△{t}_{1}}$,滑塊經(jīng)過(guò)光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v2=$\fracogmeu4e{△{t}_{2}}$,則滑塊的加速度的表達(dá)式a=$\frac{{(\frac8g8w2km{△{t}_{2}})}^{2}-{(\frac4osqosq{△{t}_{1}})}^{2}}{2x}$.(用字母表示)
F(N)0.100.200.300.400.500.600.700.80
a(m•s-20.060.110.180.260.300.360.400.43
(2)在本次實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)改變鉤碼質(zhì)量m總共做了8組實(shí)驗(yàn),得到如上表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).請(qǐng)利用表格數(shù)據(jù),在如圖c所示坐標(biāo)系中描點(diǎn)做出相應(yīng)圖象.通過(guò)分析表中數(shù)據(jù)后,你得出a-F的圖線是否呈線性變化,如果不是請(qǐng)分析其原因:a-F的圖線不是一條直線,因?yàn)樵谝栽黾鱼^碼質(zhì)量m來(lái)增大拉力F的大小時(shí),m越大,M>>m的實(shí)驗(yàn)條件越難以保證,所以a-F的圖線會(huì)出現(xiàn)向F軸方向偏的情況.

分析 (1)游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù),遮光條的寬度與遮光時(shí)間的比值是滑塊的瞬時(shí)速度,由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度位移公式可以求出滑塊的加速度;
(2)根據(jù)描點(diǎn)法做出圖象,根據(jù)圖象分析原因.

解答 解:(1)由圖示游標(biāo)卡尺可知,主尺的示數(shù)為5mm,游標(biāo)尺示數(shù)為2×0.1mm=0.2mm,游標(biāo)卡尺示數(shù)為5mm+0.2mm=5.2mm=0.52cm;
遮光條的寬度與遮光時(shí)間的比值是滑塊的瞬時(shí)速度,所以滑塊經(jīng)過(guò)光電門的速度v1=$\fracm4yiaew{△{t}_{1}}$,v2=$\frac88e8uua{△{t}_{2}}$;
滑塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng),則v22-v12=2ax,
則加速度a=$\frac{({\frac8s8cc6k{△{t}_{2}})}^{2}-(\fracwomqqiu{△{t}_{1}})^{2}}{2x}$,
(2)根據(jù)描點(diǎn)法做出圖象,如圖所示:

a-F的圖線不是一條直線,因?yàn)樵谝栽黾鱼^碼質(zhì)量m來(lái)增大拉力F的大小時(shí),m越大,M>>m的實(shí)驗(yàn)條件越難以保證,所以a-F的圖線會(huì)出現(xiàn)向F軸方向偏的情況.
故答案為:(1)0.52;$\frac4sqmwyy{△{t}_{1}}$;$\fracoimaayk{△{t}_{2}}$;$\frac{{(\fraceyae060{△{t}_{2}})}^{2}-{(\fraciemyyca{△{t}_{1}})}^{2}}{2x}$;(2)如圖所示;a-F的圖線不是一條直線,因?yàn)樵谝栽黾鱼^碼質(zhì)量m來(lái)增大拉力F的大小時(shí),m越大,M>>m的實(shí)驗(yàn)條件越難以保證,所以a-F的圖線會(huì)出現(xiàn)向F軸方向偏的情況.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了同學(xué)們分析、處理數(shù)據(jù)的能力,要求同學(xué)們能根據(jù)數(shù)據(jù)得出有用的結(jié)論,并能通過(guò)作圖法驗(yàn)證自己的結(jié)論,對(duì)游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)要注意先確定游標(biāo)尺的精度,主尺與游標(biāo)尺的示數(shù)之和是物體的長(zhǎng)度,注意游標(biāo)卡尺不需要估讀.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.一個(gè)空氣平行板電容器,極板間距離為d,正對(duì)面積為s,充以電荷量Q后,極板間電壓為U,為使電容器的電容加倍,可采用的辦法是( 。
A.將電壓變?yōu)橐话?/td>
B.將所帶電荷量變?yōu)?Q
C.將極板正對(duì)面積變?yōu)?S
D.將兩極板間充滿相對(duì)介電常數(shù)為2的電介質(zhì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.如圖所示,質(zhì)量為M的斜面體放在粗糙的水平面上,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小物塊A和B,在頂端由靜止開(kāi)始沿光滑斜面下滑,下滑過(guò)程中A、B保持相對(duì)靜止,斜面體始終保持靜止?fàn)顟B(tài).斜面傾角為θ,下列判斷正確的是(  )
A.B對(duì)A的支持力為mg
B.B對(duì)A摩擦力為mgsinθcosθ
C.地面對(duì)斜面體的支持力為Mg+2mgcos2θ
D.地面對(duì)斜面體的摩擦力為mgsinθcosθ

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.如圖所示,一質(zhì)量為m的物塊以初速度v0從固定斜面體ABC的底端A沿粗糙斜面上滑,剛好能滑到斜面的頂端B,現(xiàn)用平行斜面向上的恒定拉力,將靜止斜面底端的該物塊拉到斜面的頂端B,到B點(diǎn)時(shí)物塊的速度也剛好等于v0,則拉力F做的功為( 。
A.$\frac{1}{4}$${mv}_{0}^{2}$B.$\frac{1}{2}$${mv}_{0}^{2}$C.$\frac{3}{2}$${mv}_{0}^{2}$D.${mv}_{0}^{2}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為q的帶電小球在水平有界勻強(qiáng)電區(qū)域MNPQ的上方,已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E=$\frac{3mg}{q}$,場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上,MN和PQ是電場(chǎng)邊界,相距為d.現(xiàn)由靜止釋放小球,若小球向下運(yùn)動(dòng)恰好不穿出電場(chǎng)區(qū)域.求:
(1)小球的釋放點(diǎn)離MN的距離;
(2)小球從釋放至第二次到達(dá)MN的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.飛機(jī)研發(fā)離不開(kāi)各種風(fēng)洞試驗(yàn).某次風(fēng)洞試驗(yàn)簡(jiǎn)化模型如圖所示:在足夠大的光滑水平面上,質(zhì)量m=10kg的試驗(yàn)物塊放置在x軸上的A位置(-L,0).物塊用一長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2m的輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)線拴接,細(xì)線固定于水平面上坐標(biāo)系xOy的原點(diǎn)O.現(xiàn)風(fēng)洞能沿+x方向持續(xù)且均勻產(chǎn)生足夠的風(fēng)力使試驗(yàn)物塊受到恒定水平作用力F=100N.在t=0時(shí)刻由彈射裝置使試驗(yàn)物塊獲得v0=2m/s的瞬時(shí)速度,試驗(yàn)物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn).試計(jì)算:
(1)細(xì)線剛拉直時(shí)物塊的位置坐標(biāo)值;
(2)拉直前的瞬時(shí),試驗(yàn)物塊速度的大小和它與x軸的夾角θ.
(3)物塊再次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)速度V2和此時(shí)繩的拉力T.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律:

①備有下列器材:長(zhǎng)木板、電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源、紙帶、細(xì)繩、小車、砝碼、裝有細(xì)沙小桶、薄木板、天平,還缺少一件必須的器材是天平.
②為了平衡摩擦力,這位同學(xué)將小車靜止地放在水平長(zhǎng)木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高(如圖乙所示),直到小車由靜止開(kāi)始沿木板向下滑動(dòng)為止,請(qǐng)判斷這位同學(xué)的操作是不正確.(填“正確”或“不正確”)
③如果這位同學(xué)已經(jīng)正確地平衡了摩擦力,然后不斷改變小車的拉力F,得到小車質(zhì)量保持不變情況下的a-F圖線是圖丁中的A(填選項(xiàng)代號(hào)的字母).

④該同學(xué)得到如圖丙所示的紙帶,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,A、B、C、D、E、F、G紙帶上打出的連續(xù)7個(gè)點(diǎn),由此可算出小車的加速度a=1.9m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.一個(gè)物體靜止在水平地面上,從某時(shí)刻開(kāi)始對(duì)該物體施加一豎直向上的拉力,使這個(gè)物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間撤去該拉力,又經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,物體返回到初始位置,物體返回初始位置時(shí)具有240J的動(dòng)能,求:
(1)豎直拉力是重力的多少倍?
(2)撤去這個(gè)拉力的時(shí)刻,物體具有的動(dòng)能是多少焦耳?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.如圖甲所示為一斜面 AC,長(zhǎng)為L(zhǎng),B為AC的中點(diǎn),其中AB部分斜面光滑,BC部分斜面粗糙. 現(xiàn)將一小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在恒定外力F的作用下從斜面最低點(diǎn)A向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的總時(shí)間為t0圖乙是物體沿斜面上升的動(dòng)能EK與沿斜面運(yùn)動(dòng)位移的關(guān)系圖象,則下列關(guān)于物體速度v與時(shí)間t加速度大小a與位移x、加速度大小a與時(shí)間t及機(jī)械能E與位移x變化關(guān)系可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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