练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    2．为了探究加速度与力的关系，使用如图甲所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录．滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题．

    （1）实验开始时应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气  垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，判定调节是否到位的方法是在没挂砝码与细线连接的情况下，给滑行器一个速度，使其滑行，计算通过G1、G2的速度是否近似相等．
    （2）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是E．
    A、m1=5g  B、m2=10g   C、m3=25g  D、m4=30g    E、m5=200g
    （3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为a=$\frac{{D}^{2}}{2x}（\frac{1}{△{{t}_{1}}^{2}}-\frac{1}{△{{t}_{2}}^{2}}）$（用△t1、△t2、D、x表示）．
    （4）某同学经过思考与分析，对本实验进行了改进，选择了一个带凹槽的能装几个砝码的滑行器M，将（2）中参与实验的其它砝码都装在滑块M上，把所有砝码的质量计为m，且把M+m作为研究对象，每次交换一个砝码（每个砝码的质量不等）进行实验，他这样做处理数据的图象最接近图乙中C图．

    分析 （1）当气垫导轨水平时，给滑行器一个速度，滑行器将做匀速直线运动．
    （2）根据牛顿第二定律可以推导出滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等的条件，根据实验目的可知需要测量的数据；
    （3）光电门测量滑块瞬时速度的原理是遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替，再根据运动学公式即可求出物体的加速度a；
    （4）把M+m作为研究对象，总质量不变，对系统研究，则a-F图线的斜率不变．

    解答 解：（1）判断气垫导轨是否水平的方法：在没挂砝码与细线连接的情况下，给滑行器一个速度，使其滑行，计算通过G1、G2的速度是否近似相等．
    （2）在该实验中实际是：mg=（M+m）a，要满足mg=Ma，应该使砝码的总质量远小于滑块的质量，即M＞＞m．
    若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，m5=200g不能满足，故选：E．
    （3）根据遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替得
    通过第一个光电门的速度${v}_{1}=\frac{D}{△{t}_{1}}$，通过第二个光电门的速度${v}_{2}=\frac{D}{△{t}_{2}}$，
    根据运动学公式2ax=${{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}$，加速度a=$\frac{{D}^{2}}{2x}（\frac{1}{△{{t}_{1}}^{2}}-\frac{1}{△{{t}_{2}}^{2}}）$．
    （4）把M+m作为研究对象，每次交换一个砝码（每个砝码的质量不等）进行实验，对系统研究，总质量不变，则a-F图线的斜率不变，故选：C．

    故答案为：（1）在没挂砝码与细线连接的情况下，给滑行器一个速度，使其滑行，计算通过G1、G2的速度是否近似相等；
    （2）E； （3）a=$\frac{{D}^{2}}{2x}（\frac{1}{△{{t}_{1}}^{2}}-\frac{1}{△{{t}_{2}}^{2}}）$，（4）C．

    点评 解决本题的关键理解实验的原理，知道当m的质量远小于M的质量，m的重力可以认为等于M所受的合力，掌握很短时间内的平均速度代表瞬时速度．

    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

    12．在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：

    （1）本实验应用的实验方法是C （单选）
    A．假设法         B．理想实验法    C．控制变量法     D．等效替代法
    （2）当m与M的大小关系满足m＜＜M时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
    （3）一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究做加速度与质量的关系，以下做法正确的是：BC（多选）
    A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码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，要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差
    D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式 a=$\frac{mg}{M}$求出．
    （4）如图所示是实验得到的一条纸带，图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出． 由图中的数据可知，打B点时小车的速度为vB=0.16m/s．小车加速度的大小为a=0.81m/s2．（结果保留两位有效数字）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．用塑料梳子梳头发时，有时听到“噼啪”声，这是因为（　　）
    A．头发本身带电B．梳子本身带电
    C．梳子与头发摩擦产生了静电D．与静电现象无关

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．如图所示，水平面AB段粗糙，其余部分光滑，左侧固定一根轻质弹簧，右侧与竖直平面内的光滑圆形导轨在B点连接，导轨半径R=0.5m．现用一个质量m=2kg的小球压缩弹簧，弹簧与小球不拴接．用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能Ep=36J．放手后小球向右运动脱离弹簧后，先经过AB段，再沿圆形轨道向上运动．小球与AB段的动摩擦因数为μ=.5，取g=10m/s2．则：
    （1）求小球脱离弹簧时的速度大小；
    （2）若小球通过圆轨道最低点B时的速度大小为4m/s，求此时小球对轨道压力；
    （3）欲使小球能通过最高点C，则AB段长度应满足什么条件？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．关于惯性在实际中的应用，下列说法中错误的是（　　）
    A．运动员在掷标枪时的助跑是为了利用惯性
    B．运动员在跳远时的助跑是为了增大起跳时的惯性
    C．在相同的风浪情况下，大船比小船的抗风浪能力强，是因为大船比小船的惯性大
    D．战斗机在空战时，甩掉副油箱是为了减小惯性，提高飞行的灵活性

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线1和2为等势线．a、b 两个带电粒子以相同的速度从电场中M点沿等势线1的切线飞出，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中a、b虚线所示，则在开始运动的一小段时间内，以下说法正确的是（　　）
    A．a、b两个粒子所带电荷电性相反
    B．a的速度将减小，b的速度将增大
    C．a、b两个粒子的电势能增大
    D．a受到的电场力较小，b受到的电场力较大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．一个正在做曲线运动的物体，当所受的所有外力都消失时，它将（　　）
    A．做匀速直线运动B．做减速直线运动，直到停止
    C．仍做曲线运动D．以上各种情况都有可能

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．2007年10月24日18时05分，中国第一颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心成功升空，“嫦娥奔月”成为中国航天的现实．为了方便研究，我们将“嫦娥奔月”的过程简化为：“嫦娥一号”升空后，首先进入近地圆轨道（其轨道半径近似等于地球半径），运行周期为T1，然后在地面的指令下经过一系列的变轨后最终被月球捕获，在距离月球表面为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动．已知地球半径为R1，月球半径为R2，月球质量为M，万有引力常量为G，求：
    （1）“嫦娥一号”绕月球运动时的周期T2
    （2）月球与地球表面的重力加速度之比．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．某同学手持-块橡皮泥，将它从离地面0.8m高处由静止释放，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2．求：
    （1）橡皮泥落地前经历的时间？
    （2）橡皮泥落地前的速度？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案