11.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用如圖1所示的裝置來(lái)研究牛頓第二定律和有關(guān)做功的問(wèn)題.

(1)為了盡可能減少摩擦力的影響,計(jì)時(shí)器最好選用(填“電磁”或“電火花”)電火花式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,同時(shí)需要將長(zhǎng)木板的右端墊高,直到在沒(méi)有沙桶拖動(dòng)下,小車(chē)拖動(dòng)紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器時(shí)能勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).
(2)在M>>m條件下,可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力近似等于沙和沙桶的總重力,在控制小車(chē)的質(zhì)量M不變的情況下,可以探究加速度與合力的關(guān)系.
(3)在此實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)先接通計(jì)時(shí)器的電源,再放開(kāi)紙帶,如圖2是在m=100g,M=1kg情況下打出的一條紙帶,O為起點(diǎn),A、B、C為過(guò)程中三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),它們到起點(diǎn)O的距離分別是hOA=42.05cm,hOB=51.55cm,hOC=62.00cm,相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出,則小車(chē)的加速度為a=0.95m/s2,打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為VB=1.0 m/s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字,電源頻率為50Hz).

分析 (1)根據(jù)兩種計(jì)時(shí)器的特點(diǎn)與該實(shí)驗(yàn)的原理解答即可;
(2)根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差的分析與要求解答即可;
(3)根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT2求解加速度,根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度求解B點(diǎn)速度.

解答 解:(1)兩種計(jì)時(shí)器比較,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔對(duì)紙帶的摩擦力比較大,所以要選擇電火花計(jì)時(shí)器;要平衡摩擦力,需要將長(zhǎng)木板的右端墊高,在沒(méi)有沙桶拖動(dòng)下,輕推一下小車(chē),使小車(chē)能拖動(dòng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)即可;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源,在 M>>m條件下,可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力近似等于沙和沙桶的總重力;根據(jù)控制變量法的要求,在控制小車(chē)的質(zhì)量M不變的情況下,可以探究加速度與合力的關(guān)系.
(3)由題意可知:x1=(51.55-42.05)cm=9.5cm,x2=(62.00-51.55)cm=10.45cm,計(jì)數(shù)點(diǎn)之間時(shí)間間隔為T(mén)=0.1s.
根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:小車(chē)加速度為a=$\frac{0.1045-0.095}{0.01}$=0.95m/s2,
根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度有:
vB=$\frac{0.1045+0.095}{2×0.1}$=1.0m/s
故答案為:
(1)電火花; 勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
(2)M>>m;   小車(chē)的質(zhì)量M
(3)0.95;   1.0

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理,同時(shí)熟練應(yīng)用基本物理規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,要明白公式的△x=aT2的推導(dǎo)和應(yīng)用,知道為什么沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量時(shí)沙和沙桶的重力可以認(rèn)為等于小車(chē)的拉力,對(duì)于基本知識(shí)規(guī)律不但明白是什么還要知道為什么.

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

10.如圖所示,直線(xiàn)A為電源的U-I圖線(xiàn),直線(xiàn)B為電阻R的U-I圖線(xiàn),用該電源和電阻組成閉合電路時(shí),電源的輸出功率和電路的總功率分別是( 。
A.4W   8WB.2W   4WC.4W   6WD.2W   3W

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11.如圖所示,A、B為兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷,O為A、B連線(xiàn)的中點(diǎn).以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)、垂直AB向右為正方向建立Ox軸.下列四幅圖分別反映了在Ox軸上各點(diǎn)的電勢(shì)φ和電場(chǎng)強(qiáng)度E隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系,其中可能正確的是.
A.B.C.D.

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8.下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.一個(gè)力可能有兩個(gè)施力物體
B.力的三要素相同,作用效果一定相同
C.物體受到力的作用,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未必改變
D.物體發(fā)生形變時(shí),一定受到力的作用

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6.小明自制了一個(gè)電池,為了測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,他按如圖所示的電路圖將各元件連接好(兩電表均看做理想表).當(dāng)變阻器的滑動(dòng)頭在某一位置時(shí),電流表的讀數(shù)是0.3A,電壓表的讀數(shù)是2.8V;當(dāng)滑動(dòng)頭移到另一位置時(shí),電流表讀數(shù)是0.4A,電壓表讀數(shù)是2.6V.試求該自制電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.

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16.質(zhì)量為1kg的物體在水平粗糙的地面上受到一水平外力F作用運(yùn)動(dòng),如圖甲所示,外力F和物體克服摩擦力f做的功W與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度g為10m/s2.下列分析正確的是(  )
A.物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2
B.物體運(yùn)動(dòng)位移為13m
C.前3m運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的加程度為3m/s2
D.x=9m時(shí),物體速度為3$\sqrt{2}$m/s

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3.如圖所示,兩根等長(zhǎng)帶電棒放置在第一、二象限,其端點(diǎn)在兩坐標(biāo)軸上,棒與坐標(biāo)軸圍成等腰直角三角形,兩棒帶電量相等,且電荷均勻分布,此時(shí)O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,撤去其中一根帶電棒后,O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)椋ā 。?table class="qanwser">A.$\frac{E}{2}$B.$\frac{\sqrt{2}}{2}$EC.ED.$\sqrt{2}$E

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.某研究小組利用課余時(shí)間收集到一些廢舊電池及從收音機(jī)上拆下的電阻、電容、電感等電子元件.現(xiàn)從這些元件中選取了兩個(gè)待測(cè)元件,一只電阻R0(約2kΩ),一節(jié)鋰電池(電動(dòng)勢(shì)E=3.7V,允許最大放電電流為100mA).另外還準(zhǔn)備了一下實(shí)驗(yàn)器材:
A.電流表A1(量程100mA,內(nèi)阻不計(jì))
B.電流表A2(量程2mA,內(nèi)阻不計(jì))
C.電壓表V(量程4V,內(nèi)阻約4.0kΩ)
D.滑動(dòng)變阻器R1(0~2.0kΩ,額定電流0.1A)
E.電阻箱R2(0~999.9kΩ)
F.開(kāi)關(guān)S一只,導(dǎo)線(xiàn)若干

①為了測(cè)定電阻R0的阻值,研究小組設(shè)計(jì)了如甲圖所示的電路,電源用待測(cè)鋰電池,其他所選器材都標(biāo)在圖上,但是器材選取中有不妥之處,你認(rèn)為應(yīng)該怎樣調(diào)整電流表A1量程太大,用A2替換.
②如果在實(shí)際操作中,發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器R、電壓表V都已損壞,請(qǐng)用余下的器材測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.請(qǐng)?jiān)趫D乙方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路的原理圖,并標(biāo)出所用器材的符號(hào).
③該研究小組在實(shí)驗(yàn)中取得多組數(shù)據(jù),作出如圖丙所示的線(xiàn)性圖象,則電動(dòng)勢(shì)為3.5V,內(nèi)阻為7Ω.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.由中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院兩院院士評(píng)出的2012年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞,于2013年1月19日揭曉,“神九”載人飛船與“天宮一號(hào)”成功對(duì)接和“蛟龍”號(hào)下潛突破7000米分別排在第一、第二.若地球半徑為R,把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體.“蛟龍”下潛深度為d,天宮一號(hào)軌道距離地面高度為h,“蛟龍”號(hào)所在處與“天宮一號(hào)”所在處的加速度之比為(  )
A.$\frac{R-d}{R+h}$B.$\frac{(R-d)^{2}}{(R+h)^{2}}$C.$\frac{(R-d){(R+h)}^{2}}{{R}^{3}}$D.$\frac{(R-d)(R+h)}{{R}^{2}}$

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