练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    14．如图1所示为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．

    （1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是C
    A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
    B．将长木板水平放置，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
    C．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
    D．将长木板的一端垫起适当的高度，将砂桶挂上，撤去纸带，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
    （2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是C
    A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
    B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
    C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
    D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
    （3）如图2是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则B点的速度为0.44m/s，小车的加速度a=0.42m/s2 （结果均保留两位有效数字）．

    分析 （1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应平衡摩擦力；
    （2）当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，即m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于沙和沙桶的重力；
    （3）根据匀变速直线运动的推论可以求出瞬时速度与加速度．

    解答 解：（1）实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力时要：将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，故C正确，故选C．
    （2）当m＜＜M时，即当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，绳子的拉力近似等于沙和沙桶的总重力．由所给实验数据可知，因此最合理的一组是C．
    （3）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，相邻的计数点时间间隔为t=0.02s×5=0.1s，
    由匀变速直线运动推论可知，B点的速度：vB=$\frac{{s}_{AC}}{2t}$=$\frac{0.0422+0.0465}{2×0.1}$≈0.44m/s
    利用匀变速直线运动的推论△x=at2，得：sDE-sAB=3a1t2，sEF-sBC=3a2t2，sFG-sCD=3a3t2，
    为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a=$\frac{1}{3}$（a1+a2+a3）=$\frac{0.0634+0.0591+0.0549-0.0508-0.0465-0.0422}{9×0．{1}^{2}}$≈0.42m/s2；
    故答案为：（1）C；（2）C；（3）0.44；0.42．

    点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．

    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：解答题

    4．一轻质细绳一端系一质量为m=$\frac{1}{20}$kg的小球A，另一端挂在光滑水平轴O上，O到小球的距离为=0.1m，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的左侧固定一个光滑的斜面，如图所示，水平距离s为1m，水平面的动摩擦因数为0.25．现有一小滑块B，质量也为m，从斜面上滑下，与小球碰撞时交换速度（即B静止，A获得B碰撞前的速度）．若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g取10m/s2，试问：
    （1）若滑块B从h=5m处滑下，求滑块B与小球碰后瞬间绳子对小球的拉力．
    （2）若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球碰撞后，使小球恰好在竖直平面内做圆周运动，求此高度h．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，在平面坐标系xOy内，第Ⅱ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限内存在有界的匀强磁场，磁场宽度为L，磁场方向垂直于坐标平面向里，磁感应该强度为B，一带正电未知粒子从第Ⅱ象限中的P（-L，$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$L）点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从N（L，0）点射出磁场．不计粒子重力．求：
    （1）第Ⅱ象限内所加电场强度E
    （2）粒子在电场和磁场中运动的时间之比$\frac{t_1}{t_2}$=？
    （3）离子进入磁场B后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场B1，使带电粒子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度B1的最小值．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图，ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量为0.12kg的金属棒MN垂直导轨放置，当金属棒中通以0.5A的电流时，棒沿导轨向右做匀速运动；当棒中电流增大到0.8A时，棒能获得向右的大小为2m/s2的加速度．求：
    （1）金属棒中的电流方向；
    （2）磁感应强度的大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．如图，斜劈ABC放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重为G的物块，物块和斜劈均处于静止状态．用一竖直向下且逐渐增大的力F作用于物块上，则下列说法正确的是（　　）
    A．斜劈对物块的支持力增大
    B．物块所受的合力变大
    C．当力F足够大时斜劈将沿水平地面向右滑动
    D．斜劈ABC始终不受水平地面的摩擦力作用

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN的轻圆环B上相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移动到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的弹力F2的变化情况是（　　）
    A．F1保持不变B．F1逐渐增大C．F2保持不变D．F2逐渐增大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间图象分别如图所示，下列说法正确的是（　　）
    A．0～6s内物体位移大小为36m
    B．0～6s内拉力做的功为30J
    C．合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等
    D．滑动摩擦力大小为5N

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为$\frac{v}{2}$时，上升的最大高度记为h．重力加速度大小为g．求：
    （1）物块与斜坡间的动摩擦因数μ；
    （2）h的大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．在光电效应实验中，两个实验小组分别在各自的实验室，约定用相同频率的单色光，分别照射锌和银的表面，结果都能发生光电效应，如图1，并记录相关数据．对于这两组实验，下列判断正确的是（　　）
    A．饱和光电流一定不同
    B．因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压Uc不同
    C．光电子的最大初动能不同
    D．因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同
    E．分别用不同频率的光照射之后绘制Uc～v图象（v为照射光频率，图2为其中一小组绘制的图象），图象的斜率可能不同

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案