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【题目】光电门在测量物体的瞬时速度方面有得天独厚的优势,比如在探究加速度和力的关系时就省去了打点计时器分析纸带的不便,实验装置如图甲所示。

(1)测量遮光条的宽度,游标卡尺测量的结果如图乙所示,遮光条宽度d________ cm。

(2)某次实验过程中,已经得到AB之间的距离l和遮光条通过光电门的时间t和力传感器的示数F,若要完成探究目的,还需要满足的条件是______________。若要以F为横坐标,做出一条倾斜的直线来判断加速度和力成正比,那么纵坐标的物理量应该是_______(选填)。

【答案】0.225滑块由A点静止释放

【解析】

(1)20格的游标卡尺的精度为0.05mm,游标卡尺的主尺读数为2mm,游标读数为0.05×5mm=0.25mm,所以最终读数为:2mm+0.25mm=2.25mm=0.225cm.
(2)若要完成探究目的实验时,将滑块从A位置必须由静止释放由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度.根据运动学公式得若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离l.由题意可知,该实验中保持小车质量M不变,因此有:v2=2al,v=,a=F/M,可得:,解得:F=

练习册系列答案
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【题目】为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的挡光条,如图所示,滑块在牵引力作用下,先后匀加速通过两个光电门,配套的数字计时器记录了挡光条通过第一个光电门时的时间为t1=0.30s,通过第二个光电门的时间为t2=0.10s,挡光条从开始挡住第一个光电门到开始挡住第二个光电门的时间间隔为t3=4.0s.则滑块通过第一个光电门时的瞬时速度为________,滑块通过第二个光电门的瞬时速度为________.滑块的加速度为________m/s2,两个光电门之间的距离是________m.

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【题目】如图所示,一内壁光滑的绝缘圆管ADB固定在竖直平面内,圆管的圆心为0,D点为圆管的最低点,AB两点在同一水平线上,AB=2L,圆环的半径r=L(圆管的直径忽略不计),OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C,在虚线AB的上方存在水平向右的、范圆足够大的匀强电场;虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场,电场强度大小等于,圆心0正上方的P点有一质量为m、电荷量为-q(q>0)的绝缘小物体(可视为质点),PC间距为L。现将该小物体无初速度释放,经过一段时间,小物体刚好沿切线无碰撞地进入圆管内,并继续运动,重力加速度用g表示。

(1)虚线AB上方匀强电场的电场强度为多大?

(2)小物体由P点运动到B点的时间为多少?

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【题目】如图所示,光滑绝缘水平面上有质量分别为m1m2的甲、乙两个点电荷,t=0时,乙电荷向甲运动,水平向左的速度大小为6m/s,甲的速度为零.之后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的v—t图象分别如图中甲、乙两曲线所示.则由图线可知(

A. 两电荷的电性一定相反

B. t1时刻两电荷的电势能最大

C. 0~t2时间内,两电荷的静电力都是先减小后增大

D. m1:m2=2:1

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【题目】电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是______以下,电火花计时器工作的电压是______.当电源频率是50 Hz时,它每隔______打一个点.某次实验中得到的一条纸带,用刻度尺测量情况如图所示,纸带在AC段的平均速度约为____________m/s,C点的瞬时速度约为____________m/s.(结果均保留两位有效数字)

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【题目】关于速度、速度变化量、加速度三者间的关系,下列说法中正确的是( )

A. 运动物体的速度越大,其速度变化量一定越大

B. 运动物体的速度越大,其加速度一定越大

C. 运动物体的速度变化量越大,其加速度一定越大

D. 运动物体的速度变化越快,其加速度一定越大

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【题目】电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是______以下,电火花计时器工作的电压是______.当电源频率是50 Hz时,它每隔______打一个点.某次实验中得到的一条纸带,用刻度尺测量情况如图所示,纸带在AC段的平均速度约为____________m/s,C点的瞬时速度约为____________m/s.(结果均保留两位有效数字)

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【题目】在用图甲所示的装置验证牛顿第二定律的实验中,保持小车质量一定时,验证小车加速度a与合力F的关系。

①除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有________ (选填选项前的字母)。

A.220V50Hz的交流电源

B.电压可调的直流电源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平(附砝码)

②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,以下操作正确的是________

A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上

C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上

③已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s,得到的记录纸带如图乙所示,图中的点为记数点,在每两相邻的记数点间还有4个点没有画出,由此得D点的速度为________m/s,小车加速度的大小a=________m/s2(保留两位有效数字)。

图乙

④在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,已知三位同学利用实验数据做出的a-F图像如图丙中的123所示。下列分析正确的是________(选填选顼前的字母)。

A.出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力

B.出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适

C.出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大

⑤在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,由此造成的误差是________(选填系统误差偶然误差)。设拉力的真实值为F,小车的质量为M,为了使,应当满足的条件是<______%(保留二位有效数字)。

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【题目】如图所示,质量为m1=2kg的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2=10kg的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态乙物体与接触面间动摩擦因数μ=03,已知sin37°=06,cos37°=08,tan37°=075,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2.)求:

1轻绳OA受到的拉力是多大

2物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何

3要使乙物体保持静止,那么甲物体的质量最大不能超过多少

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