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用如圖（甲）所示的實驗裝置探究加速度與力、質量的關系（交流電頻率為50Hz）：

（一）下圖所示是某同學通過實驗得到的一條紙帶，他在紙帶上取A、B、C、D、E、F、G等7個計數點（每相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有畫出），將毫米刻度尺放在紙帶上。根據下圖可知，打下E點時小車的速度為____m/s．小車的加速度為____m／s2。（計算結果均保留兩位有效數字）

（二）另一同學在該實驗中得到如下一組實驗數據（表中F表示細線對小車的拉力，a表示小車的加速度）：

0.196

0.294

0.392

0.490

0.588

0.25

0.58

0.90

1.20

1.53

（1）請在答題卡所示的坐標系中畫出a -F圖線；

（2）根據圖表分析，實驗操作中存在的問題可能是___  _（填字母序號）

A．沒有平衡摩擦力

B．平衡摩擦力時木板傾角過小

C．平衡摩擦力時木板傾角過大

D．小車質量太大

E．鉤碼的質量太大

 

【答案】

（一）0．20m/s、0．40m/s2（誤差在0．02范圍內均可得分）

（二）（1）如圖（圖線作成折線或曲線均不能得分）

（2）AB

【解析】

試題分析：（一）正確解答本題要注意：刻度尺讀數時要進行估讀；勻變速直線運動中某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度；求加速度時可以利用，可以根據加速度的定義式。

①因為相鄰兩個計數點之間還有4個實際點，所以相鄰的計數點之間的時間間隔為0.1 s．

②利用勻變速直線運動的推論得：。

（二）圖象說明在拉力大于0時，物體的加速度為0，說明繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

圖象說明在拉力大于0時，物體的加速度為0，說明合外力為0，即繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是沒有將長木板的末端抬高或抬高不夠．故AB正確而CD錯誤．

故選AB．

考點：測定勻變速直線運動的加速度，探究加速度與物體質量、物體受力的關系．

點評：（1）勻變速直線運動中平均速度等于中間時刻的平均速度在紙帶問題上非常常用，需要熟練掌握，紙帶上求解加速度一般就是逐差法和v=v0+at，要靈活應用．（2）要注意單位換算和有效數字問題．(3)只要掌握了實驗原理就能順利解決此類題目，就能舉一反三，所以要注意基本原理的學習．

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?黃山模擬）用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻，提供的器材如圖所示．
（1）用實線代表導線把圖（甲）所示的實物連接成測量電路．（兩節(jié)干電池串聯作為電源，圖中有部分線路已連接好）
（2）圖（乙）中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，按照這些實驗值作出U-I圖線，由此圖線求得的電源電動勢E=
2.97
2.97
v，內電阻r=
0.71
0.71
Ω．（結果保留小數點后兩位數字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?廣東模擬）Ⅰ、根據有關實驗，回答問題：
（1）如圖（甲）中螺旋測微器讀數為
10.243-10.246
10.243-10.246
mm

（2）探究小車加速度與外力、質量關系的實驗裝置如圖（乙）所示．把帶有滑輪的長木板左端墊高，在沒有牽引的情況下讓小車拖著紙帶以一定的初速度沿木板運動，打點計時器在紙帶打出一行小點，如果
點跡分布均勻
點跡分布均勻
，就說明摩擦力和小車重力沿木板向下的分力平衡．
（3）某同學在做驗證機械能守恒定律的實驗中，使用50Hz交變電流作電源，在打出的紙帶上選擇5個計數點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有畫出，他測量了C點到A點、和E點到C點的距離，如圖（丙）所示．則紙帶上C點的速度vC=
1.9
1.9
m/s，重物的加速度為
9.6
9.6
m/s2．（結果保留兩位有效數字）
Ⅱ、用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻，提供的器材如圖所示
（1）用實線代表導線把圖（甲）所示的實物連接成測量電路．（兩節(jié)干電池串聯作為電源，圖中有部分線路已連接好）

（2）圖（乙）中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，按照這些實驗值作出U-I圖線，由此圖線求得的電源電動勢E=
2.97
2.97
v，內電阻r=
0.72
0.72
Ω．（結果保留小數點后兩位數字）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

如圖（甲）所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置，兩個直線加速器均由k個長度逐個增長的金屬圓筒組成（整個裝置處于真空中，圖中只畫出了6個圓筒，作為示意），它們沿中心軸線排列成一串，各個圓筒相間地連接到正弦交流電源的兩端．設金屬圓筒內部沒有電場，且每個圓筒間的縫隙寬度很小，帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計．為達到最佳加速效果，需要調節(jié)至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期，粒子每次通過圓筒間縫隙時，都恰為交流電壓的峰值．質量為m、電荷量為e的正、負電子分別經過直線加速器加速后，從左、右兩側被導入裝置送入位于水平面內的圓環(huán)形真空管道，且被導入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切．在管道內控制電子轉彎的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的A1、A2、A3…An，共n個，均勻分布在整個圓周上（圖中只示意性地用細實線畫了幾個，其余的用細虛線表示），每個電磁鐵內的磁場都是磁感應強度均相同的勻強磁場，磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形．改變電磁鐵內電流的大小，就可改變磁場的磁感應強度，從而改變電子偏轉的角度．經過精確的調整，可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運動，這時電子經過每個電磁鐵時射入點和射出點都在圓形運強磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端，如圖（乙）所示．這就為實現正、負電子的對撞作好了準備．
（1）若正、負電子經過直線加速器后的動能均為E0，它們對撞后發(fā)生湮滅，電子消失，且僅產生一對頻率相同的光子，則此光子的頻率為多大？（已知普朗克恒量為h，真空中的光速為c．）
（2）若電子剛進入直線加速器第一個圓筒時速度大小為v0，為使電子通過直線加速器后速度為v，加速器所接正弦交流電壓的最大值應當多大？
（3）電磁鐵內勻強磁場的磁感應強度B為多大？
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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

如圖（甲）所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置，兩個直線加速器均由k個長度逐個增長的金屬圓筒組成（整個裝置處于真空中。圖中只畫出了6個圓筒，作為示意），它們沿中心軸線排列成一串，各個圓筒相間地連接到頻率為f、最大電壓值為U的正弦交流電源的兩端。設金屬圓筒內部沒有電場，且每個圓筒間的縫隙寬度很小，帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計。為達到最佳加速效果，應當調節(jié)至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期，粒子每次通過圓筒間縫隙時，都恰為交流電壓的峰值。

質量為m、電荷量為e的正、負電子分別經過直線加速器加速后，從左、右兩側被導入裝置送入位于水平面內的圓環(huán)形真空管道，且被導入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切。在管道內控制電子轉彎的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的A1、A2、A3……An，共n個，均勻分布在整個圓周上（圖中只示意性地用細實線和細虛線了幾個），每個電磁鐵內的磁場都是磁感應強度和方向均相同的勻強磁場，磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形。改變電磁鐵內電流的大小，就可改變磁場的磁感應強度，從而改變電子偏轉的角度。經過精確的調整，可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運動，這時電子經過每個電磁鐵時射入點和射出點都在電磁鐵的一條直徑的兩端，如圖（乙）所示。這就為實現正、負電子的對撞作好了準備。

（1）若正電子進入第一個圓筒的開口時的速度為v0，且此時第一、二兩個圓筒的電勢差為U，正電子進入第二個圓筒時的速率多大？

（2）正、負電子對撞時的速度多大？

（3）為使正電子進入圓形磁場時獲得最大動能，各個圓筒的長度應滿足什么條件？

（4）正電子通過一個圓形磁場所用的時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

Ⅰ（10分）根據有關實驗，回答問題：

（1）如圖(甲)中螺旋測微器讀數為     ________mm

 

（2）探究小車加速度與外力、質量關系的實驗裝置如圖(乙)所示。把帶有滑輪的長木板左端墊高，在沒有牽引的情況下讓小車拖著紙帶以一定的初速度沿木板運動，打點計時器在紙帶打出一行小點，如果                                  ，就說明摩擦力和小車重力沿木板向下的分力平衡。

（3）某同學在做驗證機械能守恒定律的實驗中,使用50Hz交變電流作電源，在打出的紙帶上選擇5個計數點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有畫出，他測量了C點到A點、和E點到C點的距離，如圖(丙)所示。則紙帶上C點的速度　           m/s，重物的加速度為_______________             m/s2。（結果保留兩位有效數字）

Ⅱ（8分）用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻，提供的器材如圖所示

（1）用實線代表導線把圖（甲）所示的實物連接成測量電路．（兩節(jié)干電池串聯作為電源，圖中有部分線路已連接好）

（2）圖（乙）中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，按照這些實驗值作出U—I圖線，由此圖線求得的電源電動勢E =           v,內電阻r =         Ω.（結果保留小數點后兩位數字）

 

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