【題目】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了探究加速度與合外力關(guān)系的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。已知小車的質(zhì)量為500克,g10 m/s2,不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①細(xì)繩一端系在小車上,另一端繞過(guò)定滑輪后掛一個(gè)小砝碼盤;

②在盤中放入質(zhì)量為m的砝碼,用活動(dòng)支柱將木板固定有定滑輪的一端墊高,調(diào)整木板傾角,恰好使小車沿木板勻速下滑;

③保持木板傾角不變,取下砝碼盤,將紙帶與小車相連,并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后,釋放小車;

④取下紙帶后,計(jì)算小車加速度a;將砝碼的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)的小車加速度a記入下表;

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

m/kg

0.02

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.10

a/(m·s2)

1.40

1.79

2.01

2.20

2.38

2.61

3.02

⑤改變盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)②③④步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)在坐標(biāo)紙上作出amg圖象,如圖2所示,該圖象中直線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是___________。

        

(2)根據(jù)上述圖象能求解的物理量是____________,其大小為_____________。

(3)你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)中小車的質(zhì)量 ____________ (”)需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量。

【答案】沒(méi)有考慮砝碼盤的質(zhì)量 砝碼盤的質(zhì)量 0.05kg

【解析】

(1)由圖象可知,a-mg圖象與縱軸相交,當(dāng)盤中砝碼質(zhì)量為零時(shí),小車已經(jīng)具有加速度,說(shuō)明此時(shí)小車所受合力不為零,這是因?yàn)榍笮≤囁芎狭r(shí),沒(méi)有考慮砝碼盤重力造成的.
(2)由圖象可知,砝碼重力為零時(shí),小車加速度a=1m/s2,由此可知,砝碼盤的重力G砝碼盤=ma=0.5kg×1m/s2=0.5N.則砝碼盤的質(zhì)量m=0.05kg.
(3)砝碼質(zhì)量為m,設(shè)斜面傾角為θ,小車質(zhì)量為M,小車勻速下滑,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:Mgsinθ=f+mg,當(dāng)取下砝碼盤后,小車重力沿斜面向下的分力Mgsinθ和摩擦力f不變,因此小車所受合外力為mg,由此可知,小車所受合外力與車的質(zhì)量和砝碼質(zhì)量無(wú)關(guān),實(shí)驗(yàn)不需要控制小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量.

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】假設(shè)有一載人宇宙飛船在距地面高度為4200 km的赤道上空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),地球半徑約為6400 km,地球同步衛(wèi)星距地面高為36000 km,宇宙飛船和一地球同步衛(wèi)星繞地球同向運(yùn)動(dòng),每當(dāng)兩者相距最近時(shí).宇宙飛船就向同步衛(wèi)星發(fā)射信號(hào),然后再由同步衛(wèi)星將信號(hào)發(fā)送到地面接收站,某時(shí)刻兩者相距最遠(yuǎn),從此刻開始,在一晝夜的時(shí)間內(nèi),接收站共接收到信號(hào)的次數(shù)為 ( )

A. 4次 B. 6次 C. 7次 D. 8次

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】2007424日,歐洲科學(xué)家宣布在太陽(yáng)之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的類地行星Gliese581c。這顆圍繞紅矮星Gliese581運(yùn)行的星球有類似地球的溫度,表面可能有液態(tài)水存在,距離地球約為20光年,直徑約為地球的1.5 ,質(zhì)量約為地球的5倍,繞紅矮星Gliese581運(yùn)行的周期約為13天。假設(shè)有一艘宇宙飛船飛臨該星球表面附近軌道,下列說(shuō)法正確是:( )

A. 飛船在Gliese581c表面附近運(yùn)行的周期約為13

B. 飛船在Gliese581c表面附近運(yùn)行時(shí)的速度大于7.9km/s

C. Gliese581c的平均密度比地球平均密度小

D. 人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,金屬絲發(fā)射出來(lái)的電子(初速度為零,不計(jì)重力)被加速后從金屬板的小孔穿出,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后沿直線前進(jìn),最后打在熒光屏上。設(shè)加速電壓U1=1640 V,偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)L=4 cm,偏轉(zhuǎn)極板間距d=2 cm,當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)極板的正中央沿與板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。(電子質(zhì)量符號(hào)m 電子電荷量符號(hào)e

1)電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度?(用題中所給物理量符號(hào)表示)

2偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時(shí),電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大?

3如果偏轉(zhuǎn)極板右端到熒光屏的距離S=20 cm,則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)完全相同的光滑小球P、Q,放置在墻壁和斜木板之間,當(dāng)斜木板和豎直墻壁的夾角θ角緩慢減小時(shí)(θ<900 ),則(  。

A. 墻壁、木板受到P球的壓力均不變

B. 墻壁、木板受到P球的壓力均減小

C. Q球?qū)?/span>P球的壓力增大,對(duì)木板的壓力減小

D. P球受到墻壁、木板和Q球的作用力的合力變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=0.4kg的砝碼懸掛在繩PAPB的結(jié)點(diǎn)上.PA偏離豎直方向37°角,PB在水平方向,且連在質(zhì)量為M=10kg的木塊上,木塊靜止于傾角為37°的斜面上,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g10m/s2。)試求:

(1)繩PA、PB中拉力的大小;

(2)斜面受到的壓力和木塊受到的摩擦力。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x=10t+t2(各物理量均采用國(guó)際單位制),則該質(zhì)點(diǎn)( )

A. 1s內(nèi)的位移10m B. 2s內(nèi)的平均速度為12m/s

C. 任意相鄰1s內(nèi)的位移差都是1m D. 任意1s內(nèi)的速度增加量都是1m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】真空中有一半徑為R的虛線圓形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖1所示,虛線圓的右側(cè)放置一對(duì)水平正對(duì)放置的金屬板MN,兩金屬板的中心線O1O2與虛線圓的圓心O在同一水平線上.在圓上P點(diǎn)(位于O點(diǎn)的正下方)處有一點(diǎn)狀電子源,電子源可以向各個(gè)方向發(fā)射速率均為v0的電子,當(dāng)其中一個(gè)電子沿PO方向射入磁場(chǎng)時(shí),電子恰好從圓上的O1點(diǎn)沿兩板中心線射出,電子在進(jìn)入金屬板的瞬間給兩板加上圖2所示的交變電壓,最后電子恰好從M板的邊緣水平飛出。已知金屬板的板長(zhǎng)L=2.4R,板間距d=1.2R,電子的質(zhì)量為m、電量為e,忽略電子的重力和相互間的作用力。求:

(1)圓形區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

(2)圖2中和周期T;

(3)若在兩板右端加一豎直探測(cè)板(圖中未畫出),電子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從N板的左端水平射入兩板間,同時(shí)在板間加上圖2的交變電壓,經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后垂直打在探測(cè)板上,若每秒打在探測(cè)板上的電子數(shù)為x,有70%的電子被吸收,30%的電子被原速率彈回兩板間,探測(cè)板所受的平均作用力大;

(4)在滿足(3)的條件下,被原速率彈回的某電子在時(shí)刻返回兩板間,求該電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】所示裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高為H的小支柱上,O點(diǎn)到小球A的距離為L,小球釋放前懸線伸直且懸線與豎直方向的夾角為α,小球A釋放后到最低點(diǎn)與B發(fā)生正碰,碰撞后,B做平拋運(yùn)動(dòng),A小球繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)并把輕桿指針OC推移到與豎直方向成夾角γ的位置,在地面上鋪一張帶有復(fù)寫紙的白紙D,在白紙上記錄了B球的落地點(diǎn)位置(題目中的各物理量均未知)。

(1)為了驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,需要測(cè)量哪些量:______________用題目所給字母表示

(2)用測(cè)得的物理量表示碰撞前后A球和B球的動(dòng)量用題目所給 字母表示依次為:

=_______________=______________ ,

=________________ , =_____________。

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