如圖甲所示,兩個相同裝置:兩輛相同的小車并排放在兩相同的直軌道上,小車前端系上細(xì)線,線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤.盤里可以分別放不同質(zhì)量的砂子,小車后端連著紙帶,紙帶分別穿過固定在軌道上的打點計時器,兩個打點計時器并聯(lián)接在同一接線板上.實驗時先接通接線板的電源使兩打點計時器同時開始打點,然后同時釋放兩輛小車,當(dāng)其中有一輛小車快接近導(dǎo)軌末端時,斷開接線板的電源,兩打點計時器同時停止工作.

如圖乙所示為某次實驗得到的兩條紙帶,紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為所選取的測量點(相鄰兩點間還有四個打點未畫出),兩相鄰測量點間的距離如圖所示,單位為cm.打點計時器所用電源的頻率為50Hz.

(1)求出①號紙帶測量點5的速度v5=    m/s;①號紙帶對應(yīng)的加速度值為    m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)利用此裝置,正確平衡摩擦力后,研究質(zhì)量一定時,加速度與力的關(guān)系,是否必須求出兩輛小車運動加速度的確切值?   (選填“是”或“否”);請說明理由:          。

(3)利用此圖的其中一個裝置,還可以探究做功與物體速度變化的關(guān)系. 若用M表示小車及車上砝碼的總質(zhì)量,m表示砂子及盤的總質(zhì)量,對于改變外力對小車做的功,下列說法正確的是    

A.通過改變小車運動的距離來改變外力做功時,必須平衡摩擦,必須滿足M遠(yuǎn)大于m

B.通過改變小車運動的距離來改變外力做功時,不需要平衡摩擦,也不需要滿足M遠(yuǎn)大于m

C.通過改變小盤里砂子的質(zhì)量來改變外力做功時,必須平衡摩擦,必須滿足M遠(yuǎn)大于m

D.通過改變小車上砝碼的質(zhì)量來改變外力做功時,只需平衡摩擦不需要滿足M遠(yuǎn)大于m

(4)若在①號紙帶上標(biāo)注紙帶隨小車運動的加速度方向,應(yīng)該是     (填“O→E”,或“E→O”)


解:(1)勻變速直線運動中,平均速度等于中間時刻的瞬時速度;

對于第一條紙帶,有:

根據(jù)作差法得:a==0.21m/s2,

(2)小車做初速度為零的勻加速直線運動,結(jié)合位移時間關(guān)系公式,有:

故不需要求出小車運動加速度的確切值;

(3)A、B、采用倍增法使功成倍增加,通過改變小車運動的距離來改變外力做功時,根據(jù)W=Fx,由于合力恒定,故不需要平衡摩擦力,也不需要保證M遠(yuǎn)大于m,故A錯誤,B正確;

C、D、采用倍增法使功成倍增加,通過改變小車上砝碼的質(zhì)量來改變外力做功時,根據(jù)W=Fx,采用mg來表示拉力F;如果把(M+m)作為整體來研究動能定理,就不需要必須滿足M遠(yuǎn)大于m;當(dāng)然,如果對小車M進(jìn)行動能定理研究,肯定要滿足M遠(yuǎn)大于m;故C正確,D錯誤;

(4)由圖可知計數(shù)點之間的距離逐漸增大,所以小車的加速度方向O→E.

故答案為:

(1)0.24;0.21;

(2)否,因兩打點計時器同時開始、停止工作,故兩小車運動的時間相等,可以用紙帶上打點的總位移大小之比表示加速度之比;

(3)BC;

(4)O→E


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


一物體自t=0時開始做直線運動,其速度圖線如圖所示.下列選項正確的是( 。

   A. 在0~6s內(nèi),物體離出發(fā)點最遠(yuǎn)為30m

   B. 在0~6s內(nèi),物體經(jīng)過的路程為40m

   C. 在0~4s內(nèi),物體的平均速度為7.5m/s

   D. 在5 s~6s內(nèi),物體的加速度為5m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,內(nèi)壁光滑的絕緣管做在的圓環(huán)半徑為R,位于豎直平面內(nèi).管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R,以環(huán)的圓心為原點建立平面坐標(biāo)系xoy,在第四象限加一豎直向下的勻強電場,其它象限加垂直環(huán)面向外的勻強磁場.一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球在管內(nèi)從b點由時靜止釋放,小球直徑略小于管的內(nèi)徑,小球可視為質(zhì)點.要使小球能沿絕緣管做圓周運動通過最高點a.

(1)電場強度至少為多少?

(2)在(1)問的情況下,要使小球繼續(xù)運動,第二次通過最高點a時,小球?qū)^緣管恰好無壓力,勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大?(重力加速度為g)

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科目:高中物理 來源: 題型:


航員抵達(dá)一半徑為R的星球后, 做了如下的實驗:取一根細(xì)繩穿過光滑的細(xì)直管, 細(xì)繩的一端拴一質(zhì)量為m的砝碼, 另一端連接在一固定的拉力傳感器上, 手捏細(xì)直管掄動砝碼, 使它在豎直平面內(nèi)做圓周運動, 若該星球表面沒有空氣, 不計阻力, 停止掄動細(xì)直管, 砝碼可繼續(xù)在同一豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動,如圖所示, 此時拉力傳感器顯示砝碼運動到最低點與最高點兩位置時讀數(shù)差的絕對值為ΔF. 已知萬有引力常量為G, 根據(jù)題中提供的條件和測量結(jié)果, 可知(  )

A. 該星球表面的重力加速度為        B. 該星球表面的重力加速度為

C. 該星球的質(zhì)量為                 D. 該星球的質(zhì)量為

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科目:高中物理 來源: 題型:


根據(jù)《電動自行車通用技術(shù)條件》(GB17761)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,電動自行車的最高時速應(yīng)不大于20km/h,整車質(zhì)量應(yīng)不大于40kg,假設(shè)一成年人騎著電動自行車在平直的公路上按上述標(biāo)準(zhǔn)快速行駛時所受阻力是總重量的0.05倍,則電動車電機的輸出功率最接近于(  )

   A.             100W                B. 300W            C. 600W D. 1000W

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下列說法錯誤的是( 。

 

A.

光波是一種概率波

 

B.

光波是一種電磁波

 

C.

光具有波粒二象性

 

D.

微觀粒子具有波動性,宏觀物體沒有波動性

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(1)用多用電表歐姆檔粗略測量某元件的電阻,選用×1檔,測量結(jié)果如圖所示,則測得的電阻為        Ω;

(2)為描繪該元件的U—I圖線.提供了如下器材:

A.電流表A(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.9Ω)         B.電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約3kΩ)

C.滑動變阻器R1(10Ω,1.0A)                 D.滑動變阻器R2(1000Ω,0.1A)

E.電源E(電動勢6V,內(nèi)阻約0.1Ω)            F.開關(guān)S及導(dǎo)線若干.

①實驗中滑動變阻器應(yīng)該選擇        (填寫器材序號),以保證實驗過程中調(diào)節(jié)方便;

②在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖;

③如圖中Ⅰ、Ⅱ圖線,一條為元件真實的U—I圖線,另一條是本次實驗中測得的U—I圖線,其中        是本次實驗中測得的圖線.

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科目:高中物理 來源: 題型:


許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中作出了重要的貢獻(xiàn),下列說法符合物理學(xué)史實的是(  )

 A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并通過實驗測出引力常量

 B.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),并得出電磁感應(yīng)定律

 C.伽利略通過實驗,為牛頓第一定律的建立奠定基礎(chǔ)

 D.哥白尼提出了日心說,并發(fā)現(xiàn)行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律

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科目:高中物理 來源: 題型:


一電子在電場中由a點運動到b點的軌跡如圖中實線所示圖中一組平行虛線是等勢面,則下列說法正確的是( 。

 

A.

a點的電勢比b點低

B.

電子在a點的加速度方向向右

 

C.

電子從a點到b點動能增加

D.

電子從a點到b點電勢能增加

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