20．用如圖1所示裝置探究a-F的關(guān)系，長木板置于水平桌面上，上面靜置一小車，小車前端固定力傳感器，小車和力傳感器的總質(zhì)量為M（保持不變），后面系上紙帶．紙帶穿過固定于木板上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．細(xì)線一端固定在力傳感器上，繞過定滑輪，另一端掛一托盤，托盤內(nèi)可放砝碼．實(shí)驗(yàn)時(shí)，不斷改變托盤和砝碼的總質(zhì)量m，可以改變力傳感器的示數(shù)F及小車的加速度a，作a-F圖象，并探究規(guī)律．

（1）在做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列步驟必需的是AC．
A．需墊高木板左端以平衡摩擦
B．必須始終滿足m＜M
C．木板上方細(xì)線必須平行于木板
D．定滑輪必須足夠光滑
（2）如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上，某一次實(shí)驗(yàn)獲得一條紙帶，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出）．s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，則小車的加速度a=0.80m/s2（要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
（2）根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量，運(yùn)用逐差法求出加速度．

解答 解：（1）A、實(shí)驗(yàn)中需墊高木板左端以平衡摩擦力，故A正確．
B、小車所受的合力可以通過力傳感器得出，不需要滿足砝碼和托盤的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤．
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)木板上方的細(xì)線必須平行于木板，保持拉力等于小車所受的合力，故C正確．
D、小車的合力通過力傳感器得出，定滑輪不一定需要足夠光滑，故D錯(cuò)誤．
故選：AC．
（2）根據(jù)△x=aT2，運(yùn)用逐差法得：
a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（5.97+6.78+7.64-3.59-4.41-5.19）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$m/s2=0.80m/s2．
故答案為：（1）AC；（2）0.80．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)，知道在什么情況下m要遠(yuǎn)小于M的質(zhì)量，掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，質(zhì)量為30kg的雪橇在與水平面成30°角的拉力F的作用下，沿水平地面向右做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.5m，速度由0.6m/s均勻地減至0.4m/s，已知雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．求：
（1）雪橇的加速度大��；
（2）求作用力F的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

11．把質(zhì)量為3kg的石頭從20m高的山崖上以30°角向斜上方拋出，拋出的速度v0=15m/s．（不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2）求：
（1）拋出至落地過程中重力所做的功？
（2）石塊落地時(shí)的速度是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．如圖為氫原子的能級(jí)圖，以下關(guān)于能級(jí)及能級(jí)躍遷的說法中正確的是（　�。�
A．大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可輻射6種不同頻率的光子
B．若氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)放出的光子能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則從n=5能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)放出的光子一定也能使這種金屬發(fā)生光電效應(yīng)
C．處于基態(tài)的氫原子可以吸收10.4eV的光子實(shí)現(xiàn)能級(jí)躍遷
D．若用動(dòng)能是12.29eV的高速電子去撞擊處于基態(tài)的氫原子，可以使氫原子躍遷到n=3能級(jí)
E．氫原子處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的幾率是不同的

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P．它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過程中，克服摩擦力做的功為W1．重力加速度大小為g．設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度的大小為a，容器對(duì)它的支持力大小為FN，最低點(diǎn)到右側(cè)最高點(diǎn)的過程中，運(yùn)動(dòng)路程為s2，克服摩擦力做的功為W2，則（　�。�
A．a=$\frac{2（mgR-{W}_{1}）}{mR}$B．FN=$\frac{3mgR-2{W}_{1}}{R}$C．W2＜W1D．s2=$\frac{πR}{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，質(zhì)量為m=2.0kg導(dǎo)熱性能良好的薄壁圓筒倒扣在裝滿水的槽中，槽底有細(xì)的進(jìn)氣管，管口在水面上；筒內(nèi)外的水相連通且水面高度相同，筒內(nèi)封閉氣體高為H=20cm；用打氣筒緩慢充入壓強(qiáng)為P0、體積為V0的氣體后，圓筒恰好來開槽底；已知筒內(nèi)橫截面積S=400cm2，大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa，水的密度1.0×103kg/m3，g=10m/s2；筒所受的浮力忽略不計(jì)，求：
（�。﹫A筒剛要離開槽底時(shí)，筒內(nèi)外水面高度差；
（ⅱ）充氣氣體體積v0的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，虛線表示兩個(gè)固定的等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的等勢(shì)線．一帶電粒子以某一速度從圖中a點(diǎn)沿實(shí)線abcde運(yùn)動(dòng)．若粒子只受靜電力作用，則下列判斷正確的是（　�。�
A．粒子帶正電B．速度先減小后增大
C．電勢(shì)能先減小后增大D．經(jīng)過b點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí)的速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．圖中甲、乙兩圖都是使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量重力加速度g的裝置示意圖，已知該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz．

（1）兩圖相比較，哪個(gè)圖所示的裝置更合理？甲．
（2）丙圖是采用較合理的裝置并按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，其中O為打出的第一個(gè)點(diǎn)，標(biāo)為1，后面依次打下的一系列點(diǎn)跡分別標(biāo)為2、3、4、5…經(jīng)測(cè)量，第15至第17點(diǎn)間的距離為11.76cm，第1至第16點(diǎn)間距離為44.14cm，則打下第16個(gè)點(diǎn)時(shí)，測(cè)出的重力加速度值為g=9.79m/s2．（要求保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

8．某同學(xué)在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，獲得一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，該同學(xué)如圖所示選取了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，對(duì)計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果記錄在圖中，單位是cm．
（1 ）紙帶在AE段運(yùn)動(dòng)的平均速度為0.495m/s． 
（2 ）打B、E兩點(diǎn)時(shí)小車的速度分別為0.415m/s、0.655m/s．  
（3 ）如果小車的運(yùn)動(dòng)是勻加速也線運(yùn)動(dòng)，則小車的加速度約為2.00m/s2．

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