【題目】如圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖．圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計了一種方法用來探究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”．

（1）完成下列實驗步驟中的填空：

Ⅰ.平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列點跡均勻的點。

Ⅱ.按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。

Ⅲ.打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。

IV.按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。

V.在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點，測量相鄰計數(shù)點的間距x1，x2，…，求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。

Ⅵ.以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出﹣m關(guān)系圖線，若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m應(yīng)成線性關(guān)系

（2）完成下列填空：

①本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和為m1，車的質(zhì)量為M。

②設(shè)紙帶上相鄰兩個計數(shù)點分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6來表示從O點開始各相鄰兩個計數(shù)點間的距離，用T表示相鄰計數(shù)點的時間間隔，則該勻變速直線運動的加速度的表達(dá)式為a=_________________（用符號寫出表達(dá)式，不要求計算）．打E點時小車的速度大小為vE=________________m/s．（保留3位有效數(shù)字）

③圖3為所得實驗圖線的示意圖．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_____，小車的質(zhì)量為_____．

【答案】1.39

【解析】

②由△x=aT2得(x4+x5+x6)(x1+x2+x3)＝a(3T)2
故a=；
E點的瞬時速度等于DF段的平均速度，故：；
③設(shè)小車質(zhì)量為M，小車受到外力為F，由牛頓第二定律有F=（m+M）a；
所以，，則-m圖象的斜率為，故F=，縱軸截距為b==kM，
所以，M=；

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一身高為H的田徑運動員正在進(jìn)行100m的國際比賽，在終點處，有一站在跑道旁邊的攝影記者用照相機給他拍攝沖線瞬間，攝影記者使用的照相機的曝光時間限1/60s得到照片后測得人在底片上的高度為h胸前號碼布上模糊部分的寬度是，由以上數(shù)據(jù)有以知道運動員的（ ）

A. 100m成績

B. 沖線速度

C. 100m內(nèi)的平均速度

D. 100m比賽過程中發(fā)生的位移大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，初始時氣體體積為3.0×10－3 m3.此時氣體的溫度和壓強分別為300 K和1.0×105 Pa.推動活塞壓縮氣體，測得氣體的溫度和壓強分別為320 K和1.0×105 Pa.

(1)求此時氣體的體積．

(2)再保持溫度不變，緩慢改變作用在活塞上的力，使氣體壓強變?yōu)?/span>8.0×104 Pa，求此時氣體的體積．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，重球用細(xì)繩跨過輕小光滑滑輪與小球相連，細(xì)繩處于水平拉直狀態(tài)。小球由靜止釋放運動到最低點過程中，重球始終保持靜止，不計空氣阻力。下列說法正確的有（　�。�

A. 細(xì)繩偏離豎直方向成θ角時，細(xì)繩拉力為mgcosθ

B. 地面對重球的摩擦力一直增大

C. 上述過程中小球重力的功率先增大后減小

D. 細(xì)繩對小球不做功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在不同溫度下，一定量氣體的分子速率分布規(guī)律如圖所示。橫坐標(biāo)v表示分子速率，縱坐標(biāo)f（v）表示某速率附近單位區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率，圖線1、2對應(yīng)的氣體溫度分別為t1、t2，且t1<t2。以下對圖線的解讀中正確的是

A. t1溫度時，分子的最高速率約為400m/s

B. 對某個分子來說，溫度為t1時的速率一定小于t2時的速率

C. 溫度升高，f（v）最大處對應(yīng)的速率增大

D. 溫度升高，每個單位速率區(qū)間內(nèi)分子數(shù)的占比都增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩質(zhì)點在同一直線上勻速運動，設(shè)向右為正方向，甲質(zhì)點的速度為2 m/s，乙質(zhì)點的速度為-4 m/s，則可知（ ）

A．乙質(zhì)點的速度大于甲質(zhì)點的速度

B．因為+2>-4，所以甲質(zhì)點的速度大于乙質(zhì)點的速度

C．這里的正、負(fù)號的物理意義是表示運動的方向與規(guī)定正方向的關(guān)系

D．若甲、乙兩質(zhì)點同時由同一點出發(fā)，則10 s后甲、乙兩質(zhì)點相距60 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置，整個裝置處在方向豎直向上的勻強電場中，兩個質(zhì)量均為m、帶電量相同的帶正電小球a、b,以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)（小球的直徑略小于半圓管的內(nèi)經(jīng)，且忽略兩小球之間的相互作用），a通過最高點A時,對外管壁的壓力大小為3、5mg，b通過最高點A時,對內(nèi)管壁的壓力大小0、25mg，已知兩小球所受電場力的大小為重力的一半。

求（1）a、b兩球落地點距A點水平距離之比；

（2）a、b兩球落地時的動能之比。

【答案】（1）4∶3 （2）8∶3

【解析】

試題分析：（1）以a球為研究對象，設(shè)其到達(dá)最高點時的速度為，根據(jù)向心力公式有：

其中

解得：

以b球為研究對象，設(shè)其到達(dá)最高點時的速度為vb，根據(jù)向心力公式有：

其中

解得：

兩小球脫離半圓管后均做平拋運動，根據(jù)可得它們的水平位移之比：

（2）兩小球做類平拋運動過程中，重力做正功，電場力做負(fù)功，根據(jù)動能定理有：

對a球：

解得：

對b球：

解得：

則兩球落地時的動能之比為：

考點：本題考查靜電場、圓周運動和平拋運動，意在考查考生的分析綜合能力。

【名師點睛】本題關(guān)鍵是對小球在最高點進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律求出平拋的初速度，再結(jié)合平拋運動規(guī)律求解。

【題型】解答題
【結(jié)束】
19

【題目】如圖所示，傾角θ=37°的光滑且足夠長的斜面固定在水平面上，在斜面頂端固定一個輪半徑和質(zhì)量不計的光滑定滑輪D，質(zhì)量均為m=1kg的物體A和B用一勁度系數(shù)k=240N/m的輕彈簧連接，物體B被位于斜面底端且垂直于斜面的擋板P擋住。用一不可伸長的輕繩使物體A跨過定滑輪與質(zhì)量為M的小環(huán)C連接，小環(huán)C穿過豎直固定的光滑均勻細(xì)桿，當(dāng)整個系統(tǒng)靜止時，環(huán)C位于Q處，繩與細(xì)桿的夾角α=53°，且物體B對擋板P的壓力恰好為零。圖中SD水平且長度 為d=0．2m，位置R與位置Q關(guān)于位置S對稱，輕彈簧和定滑輪右側(cè)的繩均與斜面平行�，F(xiàn) 讓環(huán)C從位置R由靜止釋放，sin37°=0．6，cos37°=0．8，g取10m/s2。

求：（1）小環(huán)C的質(zhì)量 M；

（2）小環(huán)C通過位置S時的動能 Ek及環(huán)從位置R運動到位置S的過程中輕繩對環(huán)做的功WT；

（3）小環(huán)C運動到位置Q的速率v．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】《驗證機械能守恒定律》實驗裝置如圖甲所示，某實驗小組正確完成了一系列實驗操作后，得到了一條圖乙所示的打點紙帶，選取紙帶上某個清晰的點標(biāo)為O，然后每兩個打點取一個計數(shù)點，分別標(biāo)為1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出計數(shù)點1、2、3、4、5、6與O點的距離h1、h2、h2、h3、h4、h5、h6．

(1)已知打點計時器的打點周期為T，可求出各個計數(shù)點時刻對應(yīng)的速度v1、v2、v3、v4、v5、v6，其中v3的計算式為v3=________。

(2)若重錘的質(zhì)量是m，取打點O時刻重錘位置為重力勢能的零勢能點，分別算出各個計數(shù)點時刻對應(yīng)重錘的勢能Epi和動能Eki，計數(shù)點3時刻對應(yīng)重錘的勢能Ep3=________；接著在E-h坐標(biāo)系中描點作出如圖丙所示的Ek-h和Ep-h變化圖線；求得Ek-h圖線斜率是k1，Ep-h圖線斜率是k2，則k1、k2關(guān)系為_________時機械能守恒．

(3)關(guān)于上述實驗，下列說法正確的是_______

A．實驗中必須用天平測出重錘的質(zhì)量m

B．為了減小紙帶阻力和空氣阻力的影響，重錘質(zhì)量應(yīng)該適當(dāng)大些

C．若實驗紙帶上打出點被拉長為短線，應(yīng)適當(dāng)調(diào)高電源電壓

D．圖丙Ek-h圖線中，計數(shù)點1對應(yīng)的描點偏差較大，可能是長度測量誤差相對較大引起的

(4)關(guān)于該實驗操作你還能提出哪些注意事項（至少1條）_________________________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。已知電子的質(zhì)量是m，電量為e，在平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個場強大小均為E的勻強電場I和Ⅱ，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形(不計電子所受重力)。

(1)在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子，求電子在ABCD區(qū)域內(nèi)運動經(jīng)歷的時間和電子離開ABCD區(qū)域的位置；

(2)在電場I區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開，求所有釋放點的位置。

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