某同学在“研究小车的加速度与外力关系 的探究实验中.使用了光电门.他将光电门固定在轨道上的某点B.用不同重力的物体拉小车.但每次小车从同一位置A由静止释放.测出对应不同外力时小车上遮光板通过光电门的时间△t.然后经过数据分析.得出F反比于△t2.则他就得出物体的加速度正比于外力的结论.请简要说明该同学这样做的理由. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某同学在“研究小车的加速度与外力关系”的探究实验中,使用了光电门。他将光电门固定在轨道上的某点B,用不同重力的物体拉小车,但每次小车从同一位置A由静止释放,测出对应不同外力时小车上遮光板通过光电门的时间△t,然后经过数据分析,得出F反比于△t2。则他就得出物体的加速度正比于外力的结论。请简要说明该同学这样做的理由。

 

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某同学在“研究小车的加速度与质量关系“的探究实验中,使用的装置如图所示.他将光电门固定在光滑水平轨道上的某点B,用同一重物拉不同质量的小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.
(1)若遮光板的宽度d=1.2cm.实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=4.0×10-2s,则小车经过光电门时的瞬时速度为
0.30
0.30
m/s;
(2)若再用米尺测量出光电门到小车出发点之间的距离为s,则计算小车加速度大小的表达式为a=
d2
2s(△t)2
d2
2s(△t)2
(各量均用字母表示);
(3)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为
M>>m
M>>m

(4)测出对应不同质量的小车上遮光板通过光电门的时间△t,然后经过数据分析得出(△t)2与小车的质量M成正比.则能得出的结论是
外力一定时,加速度与质量成正比
外力一定时,加速度与质量成正比

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一同学在“研究小车的加速度与外力关系”的探究实验中,使用了光电门.他将光电门固定在气垫轨道上的某点B,用不同的力拉小车,但每次小车从同一位置A由静止释放,测出对应不同外力时小车上遮光板(宽度L很小)通过光电门的时间△t.然后经过数据分析,发现小车所受拉力F反比于△t2,于是他就得出物体的加速度正比于外力的结论.试简要说明该同学的推理过程.

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在①研究加速度与外力(质量一定)的关系;②验证机械能守恒定律;③探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中;某同学正确地作出了三个实验的图线,分别对应于下图中A、B、C所示.根据坐标轴代表的物理量判断;A实验的图线斜率表示
物体(或小车)质量的倒数
1
m
物体(或小车)质量的倒数
1
m
;B实验图线的斜率表示
当地的重力加速度g
当地的重力加速度g
,C实验图线的斜率表示
弹簧的劲度系数k
弹簧的劲度系数k
.(不能只填字母,需配以文字说明)

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某同学利用如图(a)装置研究外力与加速度的关系.将力传感器和位移传感器的发射端安装在置于水平轨道的小车上,将细绳的一端系在力传感器测量挂钩上,另一端绕过光滑定滑轮悬挂钩码.开始实验后,依次按照如下步骤操作:
①同时打开力传感器和位移传感器;
②释放小车;
③关闭传感器,根据计算机显示的F-t和v-t图象记录下小车在此次加速运动过程中绳子的拉力F和小车加速度a.
④改变钩码质量,重复上述步骤.
(1)某次释放小车后计算机显示的F-t和v-t图象如图(b).根据图象,此次操作应记录下的外力F大小为
 
N,加速度a为
 
m/s2
(2)根据上述实验器材和过程画出a-F图象的示意图如图(c),那么理论上图线斜率应等于
 
,图线不过原点的原因可能是
 

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1.(3-4模块) (1)CD  (2)y的负方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)

(3)解:a.由折射定律:  

在BC界面:sin60°=sinγ  ①(1分)          γ=300°                          

∵sinC=     ②(1分)

∴光线在AC界面发生反射再经AB界面折射 (1分)

sin30°=sinγ/             ③(1分)

γ/=60°  则射出光线与AB面的夹角  β=90°-γ/=30°  ④(1分)            

 

2.(1)v2=0.390m/s(2分) ,a=0.600 m/s2(2分)(说明:取两位有效数字共扣1分)

(2),----1分   ------1分--------1分

 

若F反比于△t-2,则加速度正比于外力。

 

15.(1)30.5-30.9 mA;1.5×103 Ω。×10 ,欧姆调零。

(2)①如图;         (2分)

     ②(A-1)                (2分)

     ③ 0.10-0.14Ω (2分)、9.00-9.60Ω/m(2分)

 

 

3、(16分)(1)(5分)设物块块由D点以初速做平抛,落到P点时其竖直速度为

                 得

       平抛用时为t,水平位移为s,

       在桌面上过B点后初速

       BD间位移为     则BP水平间距为

   (2)(5分)若物块能沿轨道到达M点,其速度为

      

       轨道对物块的压力为FN,则

解得   即物块不能到达M点

   (3)(6分)设弹簧长为AC时的弹性势能为EP,物块与桌面间的动摩擦因数为

       释放      释放

       且

       在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf

       则   可得

4.17. (共14分)解:(1)微粒在盒子内、外运动时,盒子的加速度a=μMg/M=μg=0.2×10 m/s2=2 m/s2

盒子全过程做匀减速直线运动,所以通过的总路程是:(4分)

(2)A在盒子内运动时,   方向以向上为正方向

由以上得  a=qE/m=1×10-6×1×103/1×10-5 m/s2=1×102 m/s2 (2分)

A在盒子外运动时,   则a=qE/m=1×102 m/s2  方向向下

A在盒子内运动的时间t1=2v/ a=2×1/1×102s=2×10-2s

同理A在盒子外运动的时间t2=2×10-2s

A从第一次进入盒子到第二次进入盒子的时间t= t1+t2=4×10-2s    (4分)

(3)微粒运动一个周期盒子减少的速度为△v= a (t1+ t2)=2×(0.02+0.02)=0.08m/s

从小球第一次进入盒子到盒子停下,微粒球运动的周期数为n=v1/△v=0.4/0.08=5

故要保证小球始终不与盒子相碰,盒子上的小孔数至少为2n+1个,即11个. (4分)

 

 

5. ⑴1N,向右(提示:注意相当于左右两个边都以v0=10m/s向左切割磁感线,产生的感应电动势相加,左右两边都受到安培力作用,且方向都向右。)⑵8m/s(提示:车运动起来后,当车对地的速度为v时,线框切割磁感线的相对速度变为(v0- v),当安培力与阻力平衡时达到最大速度。);⑶100m(提示:先求出最大共同速度为5m/s,撤去磁场后对A和P整体用动能定理。)

 

 

 

 

6.解:(1)子弹打击滑块,满足动量守恒定律,设子弹射入滑块后滑块的速度为v1,则

          ①     (4分)

(2)从O到A滑块做加速度增大的减速运动,从A到O滑块可能做加速度增大的减速运动,或先做加速度减小的加速运动再做加速度增大的减速运动。

滑块向右到达最右端时,弹簧的弹性势能最大。设在OA段克服摩擦力做的功为Wf,与滑块的动摩擦因数为μ,弹性势能最大值为Ep,根据能量守恒定律:

    ②                       (2分)

由于滑块恰能返回到O点,返回过程中,根据能量守恒定律:

(3)设第二颗子弹射入滑块后滑块的速度为v2,由动量守恒定律得:

     (2分)

如果滑块第一次返回O点时停下,则滑块的运动情况同前,对该过程应用能量守恒定律:

       

①②③④⑤⑥联立解得

如果滑块第三次返回O点时停下,对该过程由能量守恒:

①②③④⑥⑦联立解得

所以,滑块仅两次经过O点,第二颗子弹入射速度的大小范围在

 

 

 

 

 

 


同步练习册答案