练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    10．某班级同学用如图（a）所示的装置验证加速度a和力F、质量m 的关系．甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车乙上固定一个加速度传感器（可以测量乙在任意时刻的加速度大小），力传感器和小车乙之间用-根不可伸长的细线连接（细绳与倾斜轨道平行），在弹簧拉力的作用下两辆小车 一起开始运动，利用两个传感器可以釆集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小．
    （1）下列关于实验装置和操作的说法中正确的是BD
    A．轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力
    B．轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力
    C．实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据
    D．实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据
    （2）四个实验小组选用的小车乙（含加速度传感器）的质量分别为m1=0.5kg、m2=1．Okg、m3=1.5kg和m3=2kg，得到如图（b）所示的图象．
    （3）为了进一步验证a和m的关系，可直接利用图（b）的四条图线收集数据，然后作图处理实验数据．
    请写出具体的做法；
    ①简述收集数据的方法：在a-F图象上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据．
    ②为了更直观地验证a和m的关系，建立的坐标系应以加速度a为纵轴，以质量的倒数$\frac{1}{m}$为横轴．

    分析 注意平衡摩擦力的原理，利用重力沿斜面的分力来平衡摩擦力；反比例关系不容易根据图象判定，而正比例关系容易根据图象判定，故应该建立小车加速度（a）与小车质量的倒数（$\frac{1}{m}$）关系图象．

    解答 解：（1）A、本实验是研究小车乙的加速度a和力F、质量m的关系，所以轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力，故A错误，B正确．
    C、实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据，故C错误，D正确
    故选：BD
    （3）①在a-F图象上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据．
    ②反比例关系不容易根据图象判定，而正比例关系容易根据图象判定，故应该建立小车加速度（a）与小车质量的倒数（$\frac{1}{m}$）关系图象．
    故答案为：（1）BD，（3）①在a-F图象作一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据．
    ②加速度a，质量的倒数$\frac{1}{m}$．
    故答案为：（1）BD；（3）①在a-F图象上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据；②加速度a，质量的倒数$\frac{1}{m}$

    点评 实验装置虽然有所变动，但是实验原理、实验方法、操作细节等是一样的，故任何实验明确实验原理是解答实验的关键．

    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：计算题

    20．质量为m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动．0～2.0s内F与运动方向相反，2.0～4.0s内F与运动方向相同，物体的速度一时间图象如图所示，已知g取10m/s2．求物体在前4秒内的位移多少？物体与水平面间的动摩擦数．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    1．某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系，实验装置如图1所示．主要思路是，通过改变悬挂小钩码的质量，改变小车所受拉力，并测得小车的加速度．将每组数据在坐标纸上描点、画线，观察图线特点．
    （1）实验中为使小钩码的重力近似等于小车所受拉力，则钩码的质量m和小车质量M应该满足的关系为：m＜＜M．

    （2）如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T，测量其中x1、x2、x、x4、x5、x6．为了尽量减小误差，则用T、x1、x2…x6表示小车加速度大小a=$\frac{（{x}_{4}^{\;}+{x}_{5}^{\;}+{x}_{6}^{\;}）-（{x}_{1}^{\;}+{x}_{2}^{\;}+{x}_{3}^{\;}）}{9{T}_{\;}^{2}}$．
    （3）经过6次实验，获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据，在坐标纸上描点、画线，得到如图3所示的a-F图线．发现图线不过原点，经排查发现：并非人为的偶然误差所致，那么，你认为出现这种结果的原因可能是：小车前进过程中受到滑动摩擦力．学习牛顿第二定律后，你认为，图中图线的斜率表示$\frac{1}{M}$．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．如图所示，竖直平面内$\frac{1}{4}$光滑圆弧轨道半径为R，等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于圆周最低点，CD是AB边的中垂线．在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷．现把质量为m带电荷量为+Q的小球由圆弧的最高点M处静止释放，到最低点C时速度为v0．不计+Q对原电场的影响，取无穷远处为零电势，静电力常量为k，则（　　）
    A．小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒
    B．C点电势与D点电势相同
    C．M点电势为$\frac{1}{2Q}$（mv02-2mgR）
    D．小球对轨道最低点C处的压力大小为mg+m$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{R}$+k$\frac{Qq}{{L}^{2}}$

    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，是一正点电荷电场的电场线，电场中A、B两点间的电势差UAB=200V．电量为+6×10-8C的电荷从A 移到B，电场力对其做的功为1.2×10-5 J，其电势能减小 （填增大、减小或不变）了1.2×10-5J．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．一实验兴趣小组做了一次实验，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h后停住，利用传感器和计算机显示该同学受到地面的支持力F随时间变化的图象如图所示．根据图象提供的信息，以下判断正确的是（　　）
    A．t2时刻该同学的脚刚接触地面
    B．t3时刻该同学的加速度为零
    C．在t2至t3时间内该同学处于下落阶段
    D．在t3至t4时间内该同学处于加速下落阶段

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    2．回答下列问题：
    （1）因测试需要，一辆汽车在某雷达测速区沿平直路面从静止开始匀加速一段时间后，又接着做匀减速运动直到最后停止．下表中给出了雷达每隔2s记录的汽车速度数值．
    时刻（s）02.04.06.08.010.012.014.016.018.020.021.0
    速度（m/s）04.08.012.016.016.513.510.57.54.51.50
    由表中数据可知：汽车在加速过程中的加速度大小为2.0m/s2，在减速过程中的加速度大小为1.5m/s2，最大速率为18m/s．
    （2）在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动（已平衡小车的摩擦力），位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力，重复实验次数，根据记录的数据，作出小车加速度a随拉力F变化的关系图线如图（b）所示．

    从所得图线分析，该实验小组在实验中的不当之处是不满足小车的质量远大于重物的质量；该小组改变实验方法，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图（c）所示．从理论上分析，所作的小车加速度a和拉力F关系图线的特征是过坐标原点的倾斜直线．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    19．有一带电量q=3×10-6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10-4J，从B点移到C点，电场力做功9×10-4J．UAB=-200V，UBC=300V，UAC=100V．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．A、B两物体均做匀变速直线运动，A的加速度a1=1m/s2，B的加速度a2=-2m/s2，根据这些条件作出的下列判断中，正确的是（　　）
    A．B的加速度小于A的加速度
    B．A做的是匀加速运动，B做匀减速运动
    C．任意时刻两物体的速度都不可能为零
    D．两个物体的运动方向可能相反

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案