练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    3．如图a，为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装a简图．

    （1）本实验采用的实验方法是A
    A．控制变量法       B．假设法     C．理想实验法   D．等效替代法
    （2）在保持小车受力相同时，探究加速度与质量关系的实验屮，以下故法正确的是BD
    A．平衡摩擦力时，应将装有砝码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
    B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
    C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
    D．为得出加速度a与与质量m的关系而作出a-$\frac{1}{m}$图象
    （3）图b是实验中获取的一条纸带的一部分，其中O、A、B、C、D是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图，打“B”计数点时小车的速度大小为0.54m/s．由纸带求出小车的加速度的大小为1.5m/s2．（计算结果均保留2位有效数字）
    （4）如图c所示是某同学在探宄加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a〜F图线．其中图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，图线在末端弯曲的原因是未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量．

    分析 1、加速度与物体质量、物体受到的合力有关，在探究加速度与物体质量、受力关系的实验中，应该使用控制变量法．
    2、探究加速度与拉力的关系实验时，要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出；平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车．
    3、根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上打3点时小车的瞬时速度大小．
    4、实验时应平衡摩擦力，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F图象在F轴上有截距；平衡摩擦力过度，在a-F图象的a轴上有截距．

    解答 解：（1）在探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，由于变量较多，因此采用的是控制变量法进行实验，即：先保持F不变，验证小车的质量m越小，a越大；再保持 小车的质量m不变，验证 F越大，a越大，故A正确．
    故选：A
    （2）A、平衡摩擦力时，不能将装砝码的托盘用细线通过定滑轮系在小车上．故A错误．
    B、每次改变小车的质量，不需要重新平衡摩擦力．故B正确．
    C、实验时先接通电源，再放开小车．故C错误．
    D、探究a与m的关系时，应作a-$\frac{1}{m}$图线．故D正确．
    故选：BD．
    （3）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
    根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：
    vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.1387-0.0310}{0.2}=0.54m/s$
    根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
    得：a=$\frac{0.2153-0.0772-0.0772}{0.04}$=1.5m/s2．
    （4）由图象可知，a-F图象在F轴上有截距，这是由于未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的，
    图线在末端弯曲的原因是F较大时，钩码重力与绳的拉力有较大的差异，从而产生很大的误差．即不满足M远大于m，即随着F的增大不再满足钩码的质量远小于小车质量．
    故答案为：（1）A；（2）BD；（3）0.54； 1.5；（4）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量

    点评 本题考查了打点计时器的应用及打出的纸带的处理方法，有利于学生基本知识的掌握，同时也考查了学生对实验数据的处理方法，及试验条件的掌握，难度适中．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    13．如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，圆心为O，ab为沿水平方向的直径．若在a点以初速度v1沿ab方向抛出一小球，小球运动t1时间后击中坑壁上的c点；若在a点以较大的初速度v2沿ab方向抛出另一小球，小球运动t2时间后击中坑壁上的d点．已知oc、od与ab的夹角均为60°，不计空气阻力，则t1：t2=1：1，v1：v2=1：3．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．物体由静止开始做匀加速直线运动，加速8s后，立即做匀减速直线运动，再经过4s停下．关于该物体的运动情况，下列说法正确的是（　　）
    A．加速、减速过程中的加速度大小之比为2：1
    B．加速、减速过程中的平均速度大小之比为2：l
    C．加速、减速过程中的位移大小之比为2：1
    D．加速、减速过程中速度的变化率大小之比为2：1

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．同学们在做“验证牛顿第二定律”的实验．
    （1）甲同学为了使小车受到合外力等于小砂桶和砂的总重量，他采用如下两个措施：
    A．平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；
    B．调整砂的多少，使砂和小砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．
    请问：以上哪一个措施中有何重大错误？
    答：平衡摩擦力时不能挂小桶．
    （2）乙同学在实验中，他保持小车及砝码质量M不变．反复改变砂的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力（小桶及砂重量）与加速度的比值略大于小车及砝码质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么？
    答：由于失重，拉小车的合力T＜mg．
    （3）甲同学改用图1实验装置，平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上，挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如表：
    砝码盘中砝码总重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980
    加速度a　（m•s-2）0.691.181.662.182.70
    请根据实验数据在图2中作出a-F的关系图象．并根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点，请说明主要原因是：未计入砝码盘的重力．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．甲物体从离地面H高空自由落下，而乙物体在地面以初速度v0同时向上抛出，两物体在离地面$\frac{3H}{4}$处相遇（不相碰），如果v0为已知量，则（　　）
    A．从自由下落到相遇，经过的时间为t=$\frac{{v}_{0}}{2g}$
    B．乙物体上升到最高点时，甲物体正好落到地面
    C．相遇时，甲乙两物体的速度相等，均为$\frac{{v}_{0}}{2}$
    D．乙上升的最大高度就是H，且H=$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}$，而甲物体落地时的速度大小为v0

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．一辆汽车向东做直线运动，前一半时间内的平均速度是40km/h，后一半时间的平均速度是60km/h．则在全程内这辆汽车的平均速度是（　　）
    A．35 km/hB．55 km/hC．45 km/hD．50 km/h

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，各电表都看做理想表．闭合开关，滑动变阻器滑片P向右移动，若以△U1、△U2、△U3、△I分别表示电压表V1、V2、V3和电流表A的示数变化的大小，则下述结论正确的是（　　）
    A．电压表V1、V2、V3和电流表A的示数分别是变小、变大、变小、变大
    B．电压表V1、V2、V3和电流表A的示数分别是变大、变小、变大、变小
    C．$\frac{△{U}_{1}}{△I}$、$\frac{△{U}_{2}}{△I}$、$\frac{△{U}_{3}}{△I}$分别是变小、不变、变小
    D．$\frac{△{U}_{1}}{△I}$、$\frac{△{U}_{2}}{△I}$、$\frac{△{U}_{3}}{△I}$都不变

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．在倾角为θ=37°固定的足够长的光滑斜面上，有一质量为m=2kg的滑块，静止释放的同时，并对滑块施加一个垂直斜面向上的力F，力F的大小与滑块速度大小的关系满足：F=kv，其中：k=2N•s/m，试求：
    （1）滑块在斜面上滑行的最大速度．
    （2）滑块在斜面上滑行的最大距离．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    13．用弹簧测力计水平拉着一个质量为2kg的物体在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计读数是4N，则物体受到的滑动摩擦力是4N，物体与水平面之间的动摩擦因数是0.2（取g=10N/kg）．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案