练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    12．某实验小组利用如图（甲）所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系．

    （1）由图（甲）中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x=24cm，测得遮光条的宽度d=0.52cm，该实验小组在做实验时，将滑块从图（甲）所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间△t1，遮光条通过光电门2的时间△t2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=$\frac{d}{△{t}_{1}}$，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=$\frac{d}{△{t}_{2}}$，则滑块的加速度的表达式a=$\frac{{d}^{2}（△{{t}_{1}}^{2}-△{{t}_{2}}^{2}）}{2s△{{t}_{1}}^{2}△{{t}_{2}}^{2}}$．（以上表达式均用字母表示）
    （2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如表所示的实验数据，通过分析表中数据后，你得出的结论是加速度随质量的增大而减小
    m（g）a（m/s2）
    2502.02
    3001.65
    3501.33
    4001.25
    5001.00
    8000.63
    （3）现需通过图象进一步验证你的结论，请利用表格数据，在图（乙）坐标系中描点作出相应图象．

    分析 （1）极短时间内的平均速度可以代替瞬时速度；然后根据速度位移公式列式求解加速度；
    （2、3）在探究加速度与质量的关系时，分别以a为纵坐标、$\frac{1}{m}$为横坐标作图象，画出一条倾斜的直线，这样就能直观地看出其关系．

    解答 解：（1）整刻度为0.5cm，游标尺的第2条刻线与上方刻线对齐，则游标尺读数为：2×0.1mm=0.2mm=0.02cm，故最终读数为：0.5cm+0.02cm=0.52cm；
    短时间内的平均速度可以代替瞬时速度，故滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式为$\frac{d}{△{t}_{1}}$，块经过光电门2时的瞬时速度的表达式为$\frac{d}{△{t}_{2}}$；
    根据v22-v12=2as得，$a=\frac{（\frac{d}{△{t}_{1}}）^{2}-（\frac{d}{△{t}_{2}}）^{2}}{2s}=\frac{{d}^{2}（△{{t}_{1}}^{2}-△{{t}_{2}}^{2}）}{2s△{{t}_{1}}^{2}△{{t}_{2}}^{2}}$．
    （2）由表中数据可知，随质量的增大，加速度在减小；
    （3）为了得出a-$\frac{1}{m}$图线；通过计算得出各数据对应的坐标：（1.25，0.63），（2.00，1.00），（2.50，1.25），（2.86，1.33），（3.33，1.65），（4.00，2.02）
    由描点法得出图象如图所示；

    故答案为：（1）0.52，$\frac{d}{△{t}_{1}}$，$\frac{d}{△{t}_{2}}$，$\frac{{d}^{2}（△{{t}_{1}}^{2}-△{{t}_{2}}^{2}）}{2s△{{t}_{1}}^{2}△{{t}_{2}}^{2}}$；（2）加速度随质量的增大而减小；（3）如图所示．

    点评 解决本题的关键掌握极限法的运用，知道在极短时间内的平均速度等于瞬时速度．以及知道a与m的关系是曲线，无法得出a与m的定量的关系，通过a-$\frac{1}{m}$图线是直线得出a与m成反比．

    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：多选题

    4．重100N的物体在水平面上向右运动，物体和平面的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的力F=20N的作用，则以下说法正确的是（　　）
    A．物体受合力为0B．物体受合力为40N，方向向左
    C．物体受合力为20N，水平向右D．物体受摩擦力为20N，方向向左

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    5．如图所示，在竖直向上的匀强电场中有三个小球A、B、C，用不可伸长的绝缘丝线相连悬挂于O点，质量分别为5m，3m和2m，其中只有B球带负电-q，电场强度为E．现将AO线烧断，在烧断瞬间，aA=$\frac{qE}{8m}+g$m/s2；aB=$\frac{qE}{8m}+g$m/s2； aC=gm/s2．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．下列说法正确的是（　　）
    A．地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到的“火箭长度”要比火箭上的人观察到的“火箭长度”短一些
    B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
    C．变化的电场-定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
    D．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长有关
    E．次声波是频率低于20Hz的声波，它比超声波更易发生衍射
    F．一列加速驶出车站的火车，站台上的人听到的汽笛音调变高了

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．在“验证机械能守恒”的实验中
    （1）下面叙述正确的是BC
    A．应该用天平称出重锤的质量
    B．应该选用点迹清晰、特别是第一、二点间距离接近2mm的纸带，用$\frac{1}{2}$mv2=mgh 来验证
    C．操作时应先释放纸带再通电
    D．打点计时器应接在电压为4V-6V的直流电源上
    （2）选出一条纸带如图所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50HZ交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm．这三个数据中不符合有效数字要求的是25.9，应该写成25.90cm．
    （3）在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1㎏，根据以上数据当打点针打到B点时，重锤的重力势能比开始下落时减小了1.734J，这时它的动能是1.704J，g取9.8m/s2．由此得到的结论是在实验误差范围内机械能守恒．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．如图所示，导体ab质量为0.2kg，电阻为0.1Ω，跨放在足够长的金属U形框架上，整个框架处在匀强磁场中，磁场方向与框架斜面垂直，框架斜面与水平夹角α=30°，B=2T，框架两平行导轨间距为50cm，导体与导轨间的摩擦及框架电阻忽略不计，取g=10m/s2．求静止导体由高处沿倾斜轨道向下运动过程中：
    （1）最大加速度是多少？
    （2）最大速度是多少？
    （3）当运动速度为最大速度一半时，导体的加速度是多大？此时通过导体的电流强度是多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．关于物体的运动状态和所受合外力的关系，下列说法正确的是（　　）
    A．物体所受的合外力为零时，物体一定处于静止状态
    B．只有在合外力发生变化时，物体的运动状态才会改变
    C．物体所受的合外力不为零时，物体就一定有加速度
    D．物体的运动方向一定与它所受的合外力的方向相同

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．用“油膜法估测分子的直径”的实验中
    （1）“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是ABD
    A．将油膜看成单分子油膜                B．不考虑各油酸分子间的间隙
    C．考虑了各油酸分子间的间隙            D．将油膜分子看成球形
    （2）某种不溶于水的油剂的密度是8×102kg/m3．取该油剂0.8mg滴在水面上，最后形成的油膜面积最大可达10m2．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．从发现情况到采取相应措施经过的时间叫人的反应时间．现甲同学用两根手指捏住木尺顶端，乙同学一只手在木尺下端靠近木尺但不接触木尺且准备握住木尺．当乙同学看到甲同学放手时，立即握住木尺，测出木尺下落高度为19.6cm，g=9.8m/s2，则（　　）
    A．甲同学反应时间为0.2sB．甲同学反应时间为2s
    C．乙同学反应时间为0.2sD．乙同学反应时间为2s

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案