20.如圖1所示,為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖.圖1中A為小車,B為砝碼及砝碼盤,C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板,小車通過(guò)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連,計(jì)時(shí)器接50Hz交流電.小車A的質(zhì)量為m1,砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量為m2

(1)下列說(shuō)法正確的是D.
A.每次改變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力
B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源
C.本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1
D.在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)作a-$\frac{1}{{m}_{1}}$圖象
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測(cè)量得到的a-F圖象,可能是圖2中的圖線丙.(選填“甲”“乙”或“丙”)
(3)如圖3所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出.由此可求得小車的加速度大小為0.49m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

分析 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要提前做的工作有兩個(gè):①平衡摩擦力,且每次改變小車質(zhì)量時(shí),不用重新平衡摩擦力,因?yàn)閒=mgsinθ=μmgcosθ,m約掉了.②讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶(及砝碼)的質(zhì)量m,因?yàn)閷?shí)際上繩子的拉力F=Ma=$\frac{Mg}{M+m}$mg,故應(yīng)該是m<<M,而當(dāng)m不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時(shí)a=$\frac{Mg}{M+m}$=$\frac{g}{1+\frac{M}{m}}$,隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無(wú)限趨近于g;
(2)如果沒(méi)有平衡摩擦力的話,就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí),物體不動(dòng)的情況;
(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小.

解答 解:(1)A:平衡摩擦力,假設(shè)木板傾角為θ,則有:f=mgsinθ=μmgcosθ,m約掉了,故不需要重新平衡摩擦力.故A錯(cuò)誤.
B:實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車,故B錯(cuò)誤.
C:讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶(及砝碼)的質(zhì)量m,因?yàn)閷?shí)際上繩子的拉力F=Ma=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$m2g,故應(yīng)該是m2<<m1,故C錯(cuò)誤.
D:F=ma,所以:a=$\frac{1}{{m}_{1}}$F,當(dāng)F一定時(shí),a與$\frac{1}{{m}_{1}}$成正比,故D正確.
(2)遺漏了平衡摩擦力這一步驟,就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí),物體不動(dòng)的情況.故圖線為丙.
(3)由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出,所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s,
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:a=$\frac{0.0289-0.0240}{0.01}$=0.49m/s2
故答案為:(1)D;(2)丙;(3)0.49

點(diǎn)評(píng) 會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析分析為什么要平衡摩擦力和讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶(及砝碼)的質(zhì)量m,且會(huì)根據(jù)原理分析實(shí)驗(yàn)誤差.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體在大小為24N、沿斜面向上的力F作用下,由靜止開(kāi)始沿光滑斜面體向上運(yùn)動(dòng),斜面的傾角為30°,斜面足夠長(zhǎng)(取g=10m/s2)求:
(1)5s內(nèi)拉力對(duì)物體做功的功率;
(2)5s末拉力對(duì)物體做功的功率;
(3)5s末物體克服重力作用的功率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

11.如圖在傾角為θ的光滑斜面頂端有一質(zhì)點(diǎn)A自靜止開(kāi)始自由下滑,同時(shí)另一質(zhì)點(diǎn)B自靜止開(kāi)始由斜面底端向左以恒定加速度沿光滑水平面運(yùn)動(dòng),A滑下后能沿斜面底部的光滑小圓弧平穩(wěn)地朝B追去,則質(zhì)點(diǎn)A在光滑斜面下滑時(shí)的加速度大小為gsinθ;為使A能追上B,B的加速度最大值為$\frac{1}{2}gsinθ$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.如圖所示為某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)得到的一條紙帶.圖中A、B、C、D、E是按打點(diǎn)先后順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s.由圖中的數(shù)據(jù)可知( 。
A.小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.小車加速度的大小為0.80m/s2
C.小車經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為0.08m/s
D.計(jì)數(shù)點(diǎn)A、C對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔內(nèi)小車的平均速度大小為0.16m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.把一個(gè)重為G的物體,用一水平推力F=kt(k為常量,t為時(shí)間)壓在豎直的足夠高的平整墻面上,如圖所示,從t=0開(kāi)始物體所受的摩擦力f隨時(shí)間t的變化關(guān)系是圖中的哪一個(gè)( 。
A.B.C.D.

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5.用如圖所示的電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約2V,內(nèi)阻非常小,為防止滑動(dòng)變阻器電阻過(guò)小時(shí)因電流過(guò)大而損壞器材,電路中使用了一個(gè)保護(hù)電阻R..除蓄電池、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:
(1)電流表(量程0.6A、3A)
(2)電壓表(量程3V、15V)
(3)保護(hù)電阻甲(阻值4Ω、額定功率5w)
(4)保護(hù)電阻乙(阻值10Ω、額定功率10W)
電流表應(yīng)選0.6A量程,電壓表應(yīng)選3V量程,保護(hù)電阻選甲.

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12.利用力傳感器“探究加速度與合外力的關(guān)系“的實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)如圖甲.

①關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的下列說(shuō)法正確的是AC
A.做實(shí)驗(yàn)之前必須平衡摩擦力               
B.小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)大于所掛鉤碼的質(zhì)量
C.應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)線與木板平行     
D.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的時(shí),小車應(yīng)距離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器遠(yuǎn)一點(diǎn)
②從實(shí)驗(yàn)中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz.從圖乙中所給的刻度尺上讀出A、B兩點(diǎn)間的距離S1=0.70cm;該小車的加速度a=0.20m/s2(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),實(shí)驗(yàn)中紙帶的左(填“左”或“右”)端與小車相連接.

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9.兩條相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌,距離為L(zhǎng),電阻不計(jì).導(dǎo)軌內(nèi)有一與水平面垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),導(dǎo)軌左側(cè)接電容器C,電阻R1和R2,如圖所示.垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿AB以一定的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)至速度為零后反向勻加速運(yùn)動(dòng).在金屬桿變速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.R1中無(wú)電流通過(guò)B.R1中電流一直從e流向a
C.R2中電流一直從a流向bD.R2中電流先從b流向a,后從a流向b

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.如圖所示,兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌MAC、NBD水平放置,MA、NB間距L=0.4m,AC、BD的延長(zhǎng)線相交于E點(diǎn)且AE=BE,E點(diǎn)到AB的距離d=6m,M、N兩端與阻值R=2Ω的電阻相連.虛線右側(cè)存在方向與導(dǎo)軌平面垂直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.一根長(zhǎng)度也為L(zhǎng)=0.4m、質(zhì)量m=0.6kg、電阻不計(jì)的金屬棒,在外力作用下從AB處以初速度υ0=2m/s沿導(dǎo)軌水平向右運(yùn)動(dòng),棒與導(dǎo)軌接觸良好,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻R上消耗的電功率不變.求:

(1)電路中的電流I;
(2)金屬棒向右運(yùn)動(dòng)$\fracnhjxf5h{2}$過(guò)程中克服安培力做的功W;
(3)金屬棒向右運(yùn)動(dòng)$\fracxlrpp7t{2}$過(guò)程中外力做功的平均功率P.

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