【題目】某實驗小組采用如圖所示的裝置探究加速度、質(zhì)量和合力的關(guān)系。提供的實驗器材:電火花打點計時器、紙帶、砂桶、細砂、細線、小車及砝碼、一端帶滑輪的長木板及墊塊。某同學(xué)打出了一條紙帶。已知計時器打點的時間間隔為0.02s,他按打點先后順序每5個點取1個計數(shù)點,得到了A、BC、D、E等幾個計數(shù)點。

1)為完成此實驗,下列不需要的器材是______(填下列儀器前的字母代號)。

A.天平

B.秒表

C.毫米刻度尺

2)實驗時,為了使小車所受的合力大小等于砂和砂桶的總重力,為此,一方面要消除摩擦力的影響;另一方面還應(yīng)使砂和砂桶的質(zhì)量______小車和砝碼的總質(zhì)量(填遠小于遠大于)。

3)已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端,打C點時的瞬時速度vc=______m/s,則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a=______m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

4)甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時,根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的aF圖線,如圖(a)所示。則實驗存在的問題是______。

5)乙、丙兩同學(xué)用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時,畫出了各自得到的a-F圖線,如圖(b)所示。則是兩同學(xué)做實驗時______取值不同造成的。

6)隨著F的增大,a-F圖線最后會略微向______彎曲(填上或下)。

【答案】B 遠小于 0.54 1.0 平衡摩擦力過度 小車和砝碼的質(zhì)量

【解析】

1)實驗過程需要測出砂與砂桶、以及小車的質(zhì)量,要用到天平。還需要用刻度尺測出紙帶上計數(shù)點間的距離,有了打點計時器后不需要秒表。故AC錯誤,B正確。

2)小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,則應(yīng)該改變木板的傾角,用重力的下滑分量來平衡摩擦力;重物加速下滑,處于失重狀態(tài),其對細線的拉力小于重力,設(shè)拉力為T,根據(jù)牛頓第二定律,有對重物,有 mg-T=ma,對小車,有T=Ma,解得:,當Mm時,有Tmg,所以,實驗時應(yīng)使砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量。

3)打C點時的瞬時速度,根據(jù)xCE-xAC=a2T2,解得a=1.0m/s2

4)如圖(a)所示,當F=0a≠0,則知平衡摩擦力過度。

5)根據(jù) ,知圖線的斜率不同,是由于小車和砝碼的質(zhì)量不同造成的。

6)隨著F的增大,即砂和砂桶的質(zhì)量增大,將破壞砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量這個條件,a-F圖線最后會略微向下彎曲。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1)打點計時器是中學(xué)研究物體運動時常用的實驗器材,常見的有電磁打點計時器和電火花計時器兩種.關(guān)于電磁打點計時器和電火花計時器的比較,下列說法正確的是_____________.______

A.電磁打點計時器使用交流電源,電火花計時器使用直流電源

B.它們都是使用6V以下的交流電源

C.當電源頻率為50Hz時,它們都是每隔0.02s打一個點

D.電火花計時器工作時,紙帶運動受到的阻力較小,所以實驗誤差也較小

2)如圖所示為某同學(xué)在做研究勻變速直線運動的實驗時由打點計時器得到的表示小車運動過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出,且其時間間隔記為T,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cmx4=8.95cm、x5=9.61cmx6=10.26cm,則A處瞬時速度的大小是____m/s,小車運動的加速度計算表達式為a=_________(用題目中的字母表示),加速度的大小是___ m/s2(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字).

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【題目】圖甲為直角坐標xOy,y軸正向沿豎直向上方向,其所在空間分布著均勻的、大小隨時間周期性變化的電場和磁場,其變化規(guī)律如圖乙所示,規(guī)定電場強度方向沿y軸正向為正方向,磁感應(yīng)強度方向垂直坐標xOy平面向里為正方向。t=0時刻,電荷量為q、質(zhì)量m的帶正電粒子由坐標原點O靜止釋放,已知場強大小E0=,磁感應(yīng)強度大小B0=,gl0m/s2.求:

lt=ls末粒子速度的大小和方向;

2)粒子第一次進人磁場時做圓周運動的半徑和周期;

3)在0-6s內(nèi)粒子運動過程中最高點的位置坐標。

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【題目】如圖所示是某物體做直線運動的v-t圖象,下列說法中正確的是

A. 物體在2s時速度方向發(fā)生改變

B. 物體在2s時加速度方向發(fā)生改變

C. 物體在3s內(nèi)通過的位移為5m

D. 物體在3s內(nèi)平均速度為3m/s

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【題目】河水速度與河岸平行,大小v保持不變,小船相對靜水的速度為v0 一小船從A點出發(fā),船頭與河岸的夾角始終保持不變,如圖所示,BA的正對岸,河寬為d,則(

A. 小船不可能到達B

B. 小船渡河時間一定等于d/v0

C. 小船一定做勻速直線運動

D. 小船到達對岸的速度一定大于v0

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【題目】—個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動,線圈的產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖象如圖甲所示,則下列說法中正確的是

A. t=0時刻,線圈處在中性面位置

B. t=0.01 s時刻,的變化率最大

C. t=0.02 s時刻,感應(yīng)電動勢達到最大

D. 穿過線圈磁通量的變化圖象如圖乙所示

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【題目】如圖所示,兩足夠長平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,勻強磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下,金屬棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路且都可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動,兩金屬棒ab、cd的質(zhì)量之比為2:1,F(xiàn)使金屬棒cd以初速度v0沿導(dǎo)軌向右運動

A. 運動過程中,金屬棒ab、cd所受安培力的沖量大小之比為1:1

B. 經(jīng)過足夠長的時間,金屬棒abcd動量大小之比為1:1

C. 經(jīng)過足夠長的時間,金屬棒abcd都做勻速運動,速度之比為1:2

D. 經(jīng)過足夠長的時間,兩金屬棒間距離保持不變

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【題目】如圖甲所示,在變壓器的輸入端串接上一只整流二極管D,在變壓器輸入端加上如圖乙所示的交變電壓u1=Um1sint,設(shè)t=0時刻為a“+”、b“-”,則副線圈輸出的電壓的波形(設(shè)c端電勢高于d端電勢時的電壓為正)是圖中的(

A. A B. B C. C D. D

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(1)進入磁場時速度的大小和方向;

(2)P、Q之間的距離;

(3)粒子從進入板間到打到bQ處的時間.

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