【題目】如圖所示,某同學(xué)探究小車(chē)加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置,他將光電門(mén)固定在水平軌道上的B點(diǎn),用不同重物通過(guò)細(xì)線(xiàn)拉同一小車(chē),每次小車(chē)都從同一位置A由靜止釋放。

1)若用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度d如圖乙所示,則d= cm;實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車(chē)從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt=20×s,則小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為 m/s;

2)實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力與重物重力大小相等,則重物的質(zhì)量m與小車(chē)的質(zhì)量M間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系為 ;

3)測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt,并算出相應(yīng)小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v,通過(guò)描點(diǎn)作出線(xiàn)性圖象,研究小車(chē)加速度與力的關(guān)系.處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出 (選填“V-m”“-m”)圖象;

4)某同學(xué)在(3)中作出的線(xiàn)性圖象不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),其原因是

【答案】11140;057m/s2M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m

3v2-m4)小車(chē)與水平軌道間存在摩擦力(或未平衡摩擦力)

【解析】試題分析:(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11mm,游標(biāo)讀數(shù)為005×8mm=040mm,所以最終讀數(shù)為:11mm+040mm=1140mm=1140cm;數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間,由位移公式計(jì)算出物體通過(guò)光電門(mén)的平均速度,用該平均速度代替物體的瞬時(shí)速度,故在遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)滑塊的瞬間速度為:

2)該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車(chē),采用控制變量法研究.當(dāng)質(zhì)量一定時(shí),研究小車(chē)的加速度和小車(chē)所受合力的關(guān)系.為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,可以把木板右端適當(dāng)墊高,以使小車(chē)的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小車(chē)的合力就是繩子的拉力.根據(jù)牛頓第二定律得,對(duì)m,對(duì)M,解得:,當(dāng)時(shí),即當(dāng)重物重力要遠(yuǎn)小于小車(chē)的重力,繩子的拉力近似等于重物的總重力.

3)由題意可知,該實(shí)驗(yàn)中保持小車(chē)質(zhì)量M不變,因此有:,由題意可知,Ms不變,畫(huà)出v2-m圖象,若圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn),則說(shuō)明外力和加速度成正比,故畫(huà)出v2-m圖象可以直觀的得出結(jié)論.

4)開(kāi)始當(dāng)小車(chē)掛上重物時(shí),加速度卻為零,線(xiàn)性圖象不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),故導(dǎo)致圖象不過(guò)原點(diǎn)的原因是木板傾角偏。凑f(shuō)明操作過(guò)程中沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,ACB為光滑固定的半圓形軌道,圓軌道半徑為R,AB為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),AC為圓弧,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電小球,從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放,并從A點(diǎn)沿切線(xiàn)進(jìn)入半圓軌道,不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是

A小球一定能從B點(diǎn)離開(kāi)軌道

B小球在AC部分可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

C若小球能從B點(diǎn)離開(kāi),上升的高度一定小于H

D小球到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】甲、乙兩車(chē)同時(shí)由同一地點(diǎn)沿同一方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),它們的x--t圖像如圖所示,甲車(chē)圖像為過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn),乙車(chē)圖像為頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)的拋物線(xiàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A甲、乙之間的距離先增大后減小,然后再增大

B0--時(shí)間段內(nèi),乙的平均速度大于甲的平均速度

C時(shí)刻,乙的速度等于甲的速度的2倍

D0--時(shí)間段內(nèi),時(shí)刻甲乙距離最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”

1實(shí)驗(yàn)時(shí),必須先平衡小車(chē)與木板之間的摩擦力該同學(xué)是這樣操作的:如圖乙,將小車(chē)靜止地放在水平長(zhǎng)木板上,并連著已穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,調(diào)整木板右端的高度,接通電源,用手輕撥小車(chē),讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)跡間距都相同的點(diǎn),說(shuō)明小車(chē)在做________________運(yùn)動(dòng)

2如果該同學(xué)先如1中的操作,平衡了摩擦力以砂和砂桶的重力為F,在小車(chē)質(zhì)量M保持不變情況下,不斷往桶里加砂,砂的質(zhì)量最終達(dá)到,測(cè)小車(chē)加速度a,作a-F的圖像下列圖線(xiàn)正確的是

3設(shè)紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為S1和S2如圖為用米尺測(cè)量某一紙帶上的S1、S2的情況,從圖中可讀出S1=310cm, S2=________cm,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz,由此求得加速度的大小a=_______m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】探月衛(wèi)星繞地運(yùn)行一段時(shí)間后,離開(kāi)地球飛向月球。如圖所示是繞地飛行的三條軌道,軌道1是近地圓形軌道,2和3是變軌后的橢圓軌道。A點(diǎn)是2軌道的近地點(diǎn),B點(diǎn)是2軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn),衛(wèi)星在軌道1的運(yùn)行速率為77 km/s,則下列說(shuō)法中正確的

A衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速率一定大于77 km/s

B衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率一定小于77 km/s

C衛(wèi)星在3軌道所具有的機(jī)械能小于在2軌道所具有的機(jī)械能

D衛(wèi)星在3軌道所具有的最大速率小于在2軌道所具有的最大速率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,質(zhì)量為m邊長(zhǎng)為a的正方形線(xiàn)框ABCD斜向穿進(jìn)磁場(chǎng),當(dāng)AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v,方向與磁場(chǎng)邊界成

45°,若線(xiàn)框的總電阻為R,則

A. 線(xiàn)框穿進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中,框中電流的方向?yàn)?/span>DCBA

B. AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)框中感應(yīng)電流為

C. AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)框所受安培力為

D. 此時(shí)CD兩端電壓為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線(xiàn)A運(yùn)動(dòng)到B,這時(shí)突然使它所受到的力反向而大小不變(即由F變?yōu)?F),在此力作用下,物體以后的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是( )

A、物體可能沿原曲線(xiàn)由B返回

B、物體可能沿曲線(xiàn)Ba運(yùn)動(dòng)

C、物體可能沿曲線(xiàn)Bb運(yùn)動(dòng)

D、物體可能沿曲線(xiàn)Bc運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在真空中放置四個(gè)帶電體,它們的帶電量均為+Q,半徑均為R,彼此互不影響。甲為均勻帶電的金屬球,乙為均勻帶電的金屬環(huán),丙為均勻帶電的金屬盤(pán),丁為均勻帶電的金屬半球殼。在過(guò)球心或圓心O的中軸線(xiàn)上,距離球心或圓心r處的A點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E可用公式k表示靜電力常量)計(jì)算的有 ( )

A. B. 甲、丁

C. 乙、丙 D. 甲、乙、丙

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,在x軸上方存在以O(shè)為圓心、半徑為R的半圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)MN為直徑,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于xoy平面向外,y軸上的A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為d。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)射入磁場(chǎng),不計(jì)粒子的重力。

1求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小和軌道半徑;

2要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后從ON穿出磁場(chǎng),求電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值Em;

3若電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2Em,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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