19.在“利用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中,下述器材中不需要的是①④⑧(用代號(hào)表示).
①低壓交流電源②220V交流電源③刻度尺④秒表⑤小車(chē)⑥帶滑輪的木板⑦紙帶⑧天平⑨電火花計(jì)時(shí)器
(2)如圖所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)跡來(lái)測(cè)算小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度,該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)得到6條紙帶,在每條紙帶上取6個(gè)點(diǎn),如圖所示,每?jī)蓚(gè)相鄰點(diǎn)的時(shí)間間隔T均為0.02s.其中1、2、3點(diǎn)相鄰,4、5、6點(diǎn)相鄰,在3點(diǎn)和4點(diǎn)之間還有若干個(gè)點(diǎn),s1是1、3兩點(diǎn)的距離,s2是4、6兩點(diǎn)的距離,s3是2、5兩點(diǎn)的距離.
(a)測(cè)出s1、s2、s3后,計(jì)算打第2點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度的表達(dá)式是v2=$\frac{{s}_{1}}{2T}$,計(jì)算打第5點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度的表達(dá)式v5=$\frac{{s}_{2}}{2T}$,計(jì)算加速度的表達(dá)式是a=$\frac{{s}_{2}^{2}-{s}_{1}^{2}}{8{T}^{2}{s}_{3}}$.
(b)該同學(xué)測(cè)得的數(shù)據(jù)是s1=4.00cm,s2=6.60cm,s3=28.10cm,根據(jù)數(shù)據(jù)求出a=2.95 m/s2

分析 (1)從實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和步驟以及需要測(cè)量的數(shù)據(jù)的角度分析需要的器材;
(2)點(diǎn)2是點(diǎn)1、3的中點(diǎn)時(shí)刻,其速度等于1、3點(diǎn)的平均速度,點(diǎn)5是點(diǎn)4、6的中點(diǎn)時(shí)刻,其速度等于4、6點(diǎn)的平均速度,
根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移速度公式即可求得加速度a,再代入數(shù)據(jù),即可求解.

解答 解:(1)探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),所需的實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和步驟去考慮;
在《利用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車(chē)作勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度》的實(shí)驗(yàn)中,具體的實(shí)驗(yàn)步驟為:
①木板平放,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定,連接好電路,(此步驟所需器材帶滑輪長(zhǎng)木板、導(dǎo)線、220V交流電源);
②穿紙帶;掛鉤碼,(此步驟所需器材紙帶、鉤碼、細(xì)繩);
③先接通電源,然后放開(kāi)小車(chē),讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打完一條后立即關(guān)閉電源,(此步驟所需器材小車(chē));
④換紙帶,加鉤碼,再做二次;
⑤處理紙帶,解出某位置的速度和運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度(在處理紙帶時(shí)需要用刻度尺處理計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離).
由以上過(guò)程可以看出不需要的儀器是低壓交流電源、秒表和天平.
故選:①④⑧;
(2)根據(jù)中點(diǎn)時(shí)刻的速度等于平均速度得:
v2=$\frac{{s}_{1}}{2T}$;
同理v5=$\frac{{s}_{2}}{2T}$
根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移速度公式可知:
2as2=v52-v22
則有a=$\frac{{s}_{2}^{2}-{s}_{1}^{2}}{8{T}^{2}{s}_{3}}$
該同學(xué)測(cè)得的數(shù)據(jù)是s1=4.00cm=0.04m,s2=6.60cm=0.066m,s3=28.10cm=0.281m,
代入數(shù)據(jù)解得:a=2.95m/s2
故答案為:(1)①④⑧;(2)(a)$\frac{{s}_{1}}{2T}$;$\frac{{s}_{2}}{2T}$;$\frac{{s}_{2}^{2}-{s}_{1}^{2}}{8{T}^{2}{s}_{3}}$;(b)2.95 m/s2

點(diǎn)評(píng) 本題考查了“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中所需實(shí)驗(yàn)器材,以及利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力,在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用,提高解決問(wèn)題能力,本題主要考查了勻加速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,質(zhì)點(diǎn)中點(diǎn)時(shí)刻的速度等于其平均速度,難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖所示為生活中磨刀的示意圖,磨刀石靜止不動(dòng),刀在手的推動(dòng)下從右向左勻速運(yùn)動(dòng),發(fā)生的位移為x,設(shè)刀與磨刀石之間的摩擦力大小為F1,則下列敘述中正確的是(  )
A.摩擦力對(duì)刀做負(fù)功,大小為F1xB.摩擦力對(duì)刀做正功,大小為F1x
C.摩擦力對(duì)磨刀石做正功,大小為F1xD.摩擦力對(duì)磨刀石不做功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖所示,傾角θ=30°的足夠長(zhǎng)平行導(dǎo)軌MN、M′N(xiāo)′與水平放置的平行導(dǎo)軌NP、N′P′平滑連接,導(dǎo)軌間距均為L(zhǎng),MM′間接有阻值為R的電阻,軌道光滑且電阻不計(jì).傾斜導(dǎo)軌MN、M′N(xiāo)′之間(區(qū)域Ⅰ)有方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),水平部分的ee′ff′之間(區(qū)域Ⅱ)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度為d.質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度略大于L的導(dǎo)體棒ab從靠近軌道上端的某位置由靜止開(kāi)始下滑,棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,經(jīng)過(guò)ee′和ff′位置時(shí)的速率分別為v和$\frac{v}{4}$.已知導(dǎo)體棒ab進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ運(yùn)動(dòng)時(shí),其速度的減小量與它在磁場(chǎng)中通過(guò)的距離成正比,即△v∝△x.
(1)求區(qū)域Ⅰ勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
(2)求導(dǎo)體棒ab通過(guò)區(qū)域Ⅱ過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱.
(3)改變區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,使導(dǎo)體棒ab不能穿過(guò)區(qū)域Ⅱ,求區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍.

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14.如圖(甲)所示,水平面內(nèi)的粗糙導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T,導(dǎo)軌間距L=1m,導(dǎo)軌左側(cè)接有阻值R=2Ω的定值電阻,一質(zhì)量m=0.6kg,電阻值r=2Ω的金屬棒在拉力F的作用下,從CD處由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向右加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的速度-位移圖象(即v-t圖象)如圖(乙)所示,已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,重力加速度g取10m/s2,導(dǎo)軌電阻不計(jì),則金屬棒從位置CD處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)x0=1m位移的過(guò)程中( 。
A.拉力F做的功W=0.25JB.克服安培力做的功WB=0.25J
C.整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q=1.75JD.整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q=2.95J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.如圖所示,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車(chē)a和b的位移-時(shí)間(x-t)圖象,由圖可知(  )
A.在時(shí)刻t 1,b車(chē)追上a車(chē)
B.在時(shí)刻t 2,a車(chē)的加速度小于b車(chē)的加速度
C.在t 1 到t 2 這段時(shí)間內(nèi),b車(chē)的路程等于a的路程
D.在t 1到t 2 這段時(shí)間內(nèi),b車(chē)的速率先減少后增加

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.如圖所示,固定在小車(chē)上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ,在斜桿下端固定有質(zhì)量為m的小球,下列關(guān)于桿對(duì)球的作用力F的判斷中,正確的是( 。
A.小車(chē)靜止時(shí),F(xiàn)=mgtanθ,方向垂直向上
B.小車(chē)靜止時(shí),F(xiàn)=$\frac{mg}{cosθ}$,方向沿桿向上
C.小車(chē)向右以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí),一定有F=$\frac{mg}{sinθ}$
D.小車(chē)向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),一定有F=mg,方向豎直向上

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.已知氘核的質(zhì)量為2.0136u,中子的質(zhì)量為10087u,${\;}_{2}^{3}$He的質(zhì)量為3.0150u,質(zhì)子的質(zhì)量為1.0078u,且1u=931.5MeV、c2,則對(duì)于核反應(yīng)${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{3}$He+X,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.方程式中的X是中子
B.${\;}_{2}^{3}$He核的比結(jié)合能大于氘核的比結(jié)合能
C.該反應(yīng)中,反應(yīng)物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量
D.發(fā)生一次核反應(yīng)能夠釋放的核能大約為3.26MeV

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖所示,半徑R=0.4m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi),半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點(diǎn)A.一質(zhì)量m=0.1kg的小球,以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度a=3.0m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)L=4m后,沖上豎直半圓環(huán),最后小球落在C點(diǎn).(重力加速度g=10m/s2)求:
(1)物體運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA;
(2)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小FB;
(3)A、C兩點(diǎn)間的距離d.

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