【題目】1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源,打點(diǎn)的時(shí)間間隔用表示。在小車質(zhì)量未知的情況下,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來(lái)研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)請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:

①平衡小車所受的阻力:取下小吊盤,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列______ 的點(diǎn)。

②按住小車,掛上小吊盤并在小吊盤中放人適當(dāng)質(zhì)量的物塊,在小車中放入砝碼。

③打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,釋放小車,獲得帶有點(diǎn)跡的紙帶,在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m

④按住小車,改變小車中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟③。

⑤在每條紙帶上清晰的部分,5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距……

求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a

⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上做出關(guān)系圖線。

(2)完成下列填空:

( i )設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為,相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)時(shí)間間隔為。a可用表示為a=__________。圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的的情況,由圖可求得加速度的大小a=_______m/s2。

(ii )3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為_________N,小車的質(zhì)量為_____ kg。

( iii )本實(shí)驗(yàn)中,若小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和m0與小車和車中砝碼質(zhì)量(m+M)之間關(guān)系滿足,仍將小車受到的拉力當(dāng)成m0g,則加速度計(jì)算值為_________,此加速度的相對(duì)誤差= _____。 (相對(duì)誤差= )

【答案】(1) ①間隔均勻; (2) (i) ,; 1.15; (ii) 1 4; (iii) 50%

【解析】

由題意可知考查牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)規(guī)律,由實(shí)驗(yàn)原理,控制變量法分析可得。

[1]平衡摩擦力的標(biāo)準(zhǔn)為小車可以勻速運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶點(diǎn)跡間隔均勻。由

,

,

m成線性關(guān)系。

(2)[2]設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3。由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得: ,即

;

[3] 2為用米尺測(cè)量某- -紙帶上的s1、s3的情況,由圖可讀出s1=24.0mm, s3=47.0mm。 由此求得加速度的大小

[4][5]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 ,所以,

,

圖象的斜率為,故

縱軸截距為

。

[6]設(shè)小車的質(zhì)量為M,砝碼質(zhì)量為m,小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量為m0,仍將小車受到的拉力當(dāng)成m0g,以車與砝碼為研究對(duì)象有

解得

;

[7]以整體為研究對(duì)象有

解得

所以此加速度相對(duì)誤差

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一物體A置于光滑的水平面上,一彈簧下端固定在物體上,上端固定在天花板上,此時(shí)彈簧處于豎直且為自然長(zhǎng)度,F(xiàn)對(duì)物體施加一水平拉力,使物體沿水平面向右緩慢運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體沒(méi)有離開(kāi)水平面,則關(guān)于此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的受力情況,下列說(shuō)法正確的是( )

A.物體所受拉力F一定增大

B.物體所受彈簧的拉力先變大后變小

C.地面對(duì)物體的支持力一定增大

D.物體所受的合力一定增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】2008 9 25 日神舟七號(hào)飛船發(fā)射成功, 27日翟志剛成功實(shí)施了太空行走,已知神舟七號(hào)飛船在離地球表面 h 高處的軌道上做周期為T 的勻速圓周運(yùn)動(dòng),地球的質(zhì)量和半徑分別為 M R,萬(wàn)有引力常量為 G,在該軌道上,神舟七號(hào)航天飛船( 。

A.運(yùn)行時(shí)的向心加速度大小 B.運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度

C.運(yùn)行的線速度大小為D.翟志剛在太空中行走時(shí)沒(méi)有受重力作用

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=1kg物塊P在與水平方向夾角為的力F的作用下,沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=,當(dāng)F最小時(shí),

A. =45°B. = 60°

C. F最小值為5ND. F最小值為6N

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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。將質(zhì)量為m1的物塊1與質(zhì)量為m2的物塊2m1m2)通過(guò)輕繩懸掛在定滑輪上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(用頻率為50HZ的交流電)固定在豎直方向上,物塊1與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連接。開(kāi)始時(shí)托住物塊2使兩物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài),之后將物塊2自由釋放。圖乙所示為實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,O是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出。

1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為_____s;

2)實(shí)驗(yàn)時(shí)要在接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源之_____釋放物塊2(填);

3)將各計(jì)數(shù)點(diǎn)至O點(diǎn)的距離依次記為h1、h2、h3、h4,測(cè)得h21.60cm,h46.40cm,則打下C點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為_____m/s;

4)根據(jù)測(cè)出的物塊1上升的高度h與對(duì)應(yīng)的時(shí)間t,描繪出如圖丙所示的ht2圖線,若m10.8kg,m21.0kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>g9.81m/s2,用△EK表示此過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量,△EP表示系統(tǒng)勢(shì)能的減少量,若△Ep-EkEp≤10%,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。本次實(shí)驗(yàn)_____(填不能)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

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【題目】甲、乙兩車在某高速公路上沿直線同向而行,它們的v﹣t圖象如圖所示,若t=0時(shí)刻兩車相距50m,求:

(1)若t=0時(shí),甲車在乙車前方,兩車相遇的時(shí)間;

(2)若t=0時(shí),乙車在甲車前方,兩車相距的最短距離。

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【題目】在研充物體運(yùn)動(dòng)原因的過(guò)程中,許多科學(xué)家做出了艱辛的探究.利用圖示理想斜面實(shí)驗(yàn),揭示運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)家是

A.牛頓B.開(kāi)普勒

C.伽利略D.亞里士多徳

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【題目】如圖所示,ab、cd為足夠長(zhǎng)、水平放置的光滑固定導(dǎo)軌,導(dǎo)體棒MN的長(zhǎng)度為L=2m,電阻,有垂直abcd平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度B=1.5T,定值電阻,,當(dāng)導(dǎo)體棒MNv=4m/s的速度向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)為0.45A,燈L正常發(fā)光.求:

1)棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和燈L的額定電壓;

2)維持桿勻速運(yùn)動(dòng)的外力功率為多大;

3)正常發(fā)光時(shí)燈L的電阻值.

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【題目】如圖甲所示,平行金屬板電容器板長(zhǎng)為1,兩板間距為d,左端中間位置有電子槍從t=0時(shí)刻持續(xù)發(fā)射電子,電子通過(guò)電容器的時(shí)間為3t0,所有電子均未與極板發(fā)生碰撞,出電場(chǎng)后直接進(jìn)入緊鄰平行板電容器的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)左邊界為直線,磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里。已知電子質(zhì)量為m、電量為e,板間所加電壓如圖乙所示,求:

(1)電子在極板間偏轉(zhuǎn)的最大距離和最小距離;

(2)電子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,在磁場(chǎng)直線邊界射出區(qū)域的長(zhǎng)度。

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