练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    9．在探究加速度与力、质量关系的实验中，某同学组装了如图甲所示的装置．
    （1）该装置还需要做的调整是细线与木板不平行，打点计时器使用直流电源（至少写出两项）；
    （2）试验中，为了保证砝码盘和砝码所受的总重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砝码盘和砝码的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是m＜＜M；
    （3）装置调整正确后进行实验，为了直观地判断出加速度a与小车总质量M的关系，应作出a与$\frac{1}{M}$（选填“M”或“$\frac{1}{M}$”）的关系图象；
    （4）如图乙为某次实验得到的纸带（相邻计数点间还有四个打点未画出），打点计时器的打点周期为0.02s，则打B点时小车的速度为0.43m/s，小车的加速度大小为0.84m/s2（结果保留两位有效数字）

    分析 （1）打点计时器应使用交流电源，实验前要平衡摩擦力，应调整定滑轮的高度使细线与木板平行．
    （2）当砝码的质量远小于小车的质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砝码的重力．
    （3）根据牛顿第二定律求出a与M的关系，然后分析答题．
    （4）根据匀变速直线运动的推论求出小车的瞬时速度与加速度．

    解答 解：（1）由图甲所示可知，细线与木板不平行，使用直流电源，没有平衡摩擦力，这些都是错误的；
    （2）当砝码与砝码盘的质量m远远小于小车质量M，即：m＜＜M时，小车受到的拉力可以近似认为等于砝码与砝码盘的重力．
    （3）由牛顿第二定律可知，加速度：a=$\frac{1}{M}$F，在F一定时，a与$\frac{1}{M}$成正比，为方便实验数据处理、直观地判断出加速度a与小车总质量M的关系，应作出a与$\frac{1}{M}$的关系图象．
    （4）相邻计数点间有4个点没有画出，则计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，
    打B点时小车的速度：vB=$\frac{AC}{2t}$=$\frac{0.0388+0.0472}{2×0.1}$=0.43m/s，
    由匀变速直线运动的推论：△x=at2可知，加速度：a=$\frac{CD-AB}{2{t}^{2}}$=$\frac{0.056-0.0388}{2×0．{1}^{2}}$=0.84m/s2．
    故答案为：（1）细线与木板不平行，打点计时器使用直流电源；（2）m＜＜M；（3）$\frac{1}{M}$；（4）0.43；0.84．

    点评 本题考查了实验注意事项、实验数据处理，知道实验原理与实验注意事项是解题的关键，应用匀变速直线运动的推论可以求出小车的瞬时速度与加速度．

    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

    19．对某一输电线路，线路架设情况已确定，现要求输送一定的电功率P，若输电线上损失的功率占输送功率P的百分比用η表示，输电线路总电阻用r表示，输电电压用U表示，则η、P、U、r间满足什么关系？从中你能得出什么结论？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    20．如图，地面上有一质量为M的大圆环固定在竖直面内，一个质量为m的小圆环在大圆环中从大圆环的顶部自静止下落，忽略摩擦阻力，则在运动过程中的某一时刻（　　）
    A．小圆环的加速度可以为零B．小圆环受到的合力可能为零
    C．大圆环对小圆环的作用力可能为零D．大圆环对地面的压力可能为零

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图是物体作直线运动的v-t图象，下面说法中正确的是（　　）
    A．5s末物体的加速度是3m/s2B．20s末物体的加速度为1 m/s2
    C．0-10s与40-60s内物体的位移相同D．40s时物体开始向反方向运动

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．如图甲所示，固定的粗糙斜面长为10m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图乙所示，取斜面底端为重力势能的参考平面，小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图丙所示，重力加速度g取10m/s2．根据上述信息可以求出（　　）
    A．斜面的倾角B．小滑块与斜面之间的动摩擦因数
    C．小滑块下滑的合外力的大小D．小滑块受到的滑动摩擦力的大小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．如图所示，竖直放置的圆通内壁光滑，在其内壁上滑静止放置两个质量相等的小球，现将a求自由释放，同时将b求从筒口处以沿内壁水平切线方向的初速度v0抛出，经过一段时间，两球都到达圆筒下端，在此过程中两球从未发生碰撞，不计空气阻力，则在此过程中（　　）
    A．b球比a球先到达下端
    B．两球总是同时在一个水平面上
    C．两球到达下端时，重力的功率相等
    D．若圆筒足够长，两小球一定会发生相撞

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．木箱中有一个10kg的物体，钢绳吊着木箱向上作初速度为零的匀加速直线运动，加速度度0.5g，至第3s末，钢绳突然断裂，那么，4.5s末物体对木箱的压力是（　　）
    A．100NB．0C．150ND．5N

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源向连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子由加速器的中心附近进人加速器，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．如果用同一回旋加速器分别加速氚核和α粒子（氚核和α粒子质量比为3：4，电荷量之比为1：2），则以下说法正确的是（　　）
    A．加速α粒子的交流电源的周期较大，α粒子获得的最大动能较小
    B．若增大磁感应强度，则α粒子获得的最大动能增大
    C．若增大加速电压，氚核获得的最大动能增大
    D．若增大加速电压，氚核在加速器中运动的总时间变短

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图1所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为l的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．

    （1）用游标卡尺测量窄片K的宽度（如图2）d=5.15×10-3m（已知l＞＞d），光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s；
    （2）用米尺测量两光电门的间距为l，则小车的加速度表达式a=$\frac{{（\frac{d}{{t}_{2}}）}^{2}-{（\frac{d}{{t}_{1}}）}^{2}}{2l}$（各量均用（1）（2）里的已知量的字母表示）；
    （3）该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电计时器的读数相等为止；
    （4）某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F，作出a-F图线．如图3中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是平衡摩擦力时木板倾角太大；曲线上部弯曲的原因是没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案