精英家教網(wǎng)如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度.該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝了一個(gè)壓力傳感器a和b.用兩根相同的輕彈簧夾著一個(gè)質(zhì)量m=2.0kg的滑塊,滑塊可無摩擦滑動(dòng);兩彈簧的另一端分別壓在a、b上,其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出.當(dāng)彈簧作用在傳感器上的力為壓力時(shí),示數(shù)為正;當(dāng)彈簧作用在傳感器上的力為拉力時(shí),示數(shù)為負(fù).現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車上.汽車靜止時(shí),a、b的示數(shù)均為10N(取g=10m/s2).
(1)若傳感器b的示數(shù)為14N,a的示數(shù)應(yīng)該是多少?
(2)當(dāng)汽車以什么樣的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí),傳感器b的示數(shù)為零?
(3)若傳感器b的示數(shù)為-5N,車的加速度大小和方向如何?
分析:(1)根據(jù)胡克定律求出汽車靜止時(shí)ab彈簧的壓縮量,再求出傳感器b的示數(shù)為14N時(shí),b彈簧又被壓縮的量△x,則a又被拉伸了△x,根據(jù)胡克定律求解a的示數(shù);
(2)(3)滑塊在水平方向上受到的力為a、b兩個(gè)彈簧施加的彈力,這兩個(gè)彈力的合力提供加速度,根據(jù)牛頓第二定律列式求解.
解答:解:(1)由題意知:
Fa0=Fb0=kx0=10N,
Fb=k(x0+△x)=14N                      
解之得:△Fb=k△x=4N                    
代入得:Fa=k(x0-△x)=10N-4N=6N        
(2)傳感器b的示數(shù)為零時(shí),△Fb′=10N
則Fa′=Fa0+△Fb′=10N+10N=20N          
對m應(yīng)用牛頓第二定律得Fa′=ma
得a=
F
m
=
20
2.0
m/s2=10m/s2                  
加速度的方向向左.                      
(3)若當(dāng)Fb′=-5N時(shí),△Fb″=15N
則Fa″=Fa0+△Fb″=10N+15N=25N                 
m受到的合力大小為F′=Fa″+|Fb|=25N+5N=30N,
此時(shí)m的加速度為:a=
F
m
=
30
2
m/s2=15m/s2    
方向向左.
答:(1)若傳感器b的示數(shù)為14N,a的示數(shù)應(yīng)該是6N;
(2)當(dāng)汽車的加速度為10m/s2,方向向左時(shí),傳感器b的示數(shù)為零;
(3)若傳感器b的示數(shù)為-5N,車的加速度大小為15m/s2,方向向左.
點(diǎn)評:傳感器的示數(shù)就是等于該側(cè)彈簧的彈力,也等于彈簧施加給滑塊的彈力,對滑塊受力分析,運(yùn)用牛頓第二定律解題.此題要注意彈簧的彈力跟伸長量或縮短量成正比.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

用如圖所示的裝置可以測量物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù).物體A放在帶滑輪的水平長板上,用跨過滑輪(滑輪的大小可不計(jì))的細(xì)線將A與另一個(gè)物體B相連.開始時(shí)B離地面高度為h,A離長板右端距離也為h,從靜止釋放B后,B會(huì)帶動(dòng)A做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)B落地時(shí)A正好離開長木板,最后A也落地(A在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)線始終處于松弛狀態(tài),A、B落地后均不會(huì)反彈).已測得A、B的質(zhì)量相等,h為已知,手邊只有刻度尺一個(gè)測量工具.
(1)為獲得A離開長板時(shí)的速度,實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有:
A、B落地點(diǎn)的距離s
A、B落地點(diǎn)的距離s
長板離地面的高度H
長板離地面的高度H
.(寫出具體的物理量名稱及其符號(hào))
(2)物體A與長板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
1-
s2
2Hh
1-
s2
2Hh
.(用題目中已知的物理量和還需測量物理量的符號(hào)表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?寧波模擬)如圖所示的裝置可以測量飛行器在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度,該裝置是在矩形箱子的上、下壁上各安裝一個(gè)可以測力的傳感器,分別連接兩根勁度系數(shù)相同(可拉伸可壓縮)的輕彈簧的一端,彈簧的另一端都固定在一個(gè)滑塊上,滑塊套在光滑豎直桿上,現(xiàn)將該裝置固定在一飛行器上,傳感器P在上,傳感器Q在下.飛行器在地面靜止時(shí),傳感器P、Q顯示的彈力大小均為10N.求:
(1)滑塊的質(zhì)量.(地面處的g=10m/s2
(2)當(dāng)飛行器豎直向上飛到離地面
R4
高處,此處的重力加速度為多大?(R 是地球的半徑)
(3)若在此高度處傳感器P顯示的彈力大小為F′=20N,此時(shí)飛行器的加速度是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示的裝置可以測量飛行器在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度.該裝置是在矩形箱子的上、下壁上各安裝一個(gè)可以測力的傳感器,分別連接兩根勁度系數(shù)相同(可拉伸可壓縮)的輕彈簧的一端,彈簧的另一端都固定在一個(gè)滑塊上,滑塊套在光滑豎直桿上.現(xiàn)將該裝置固定在一飛行器上,傳感器P在上,傳感器Q在下.飛行器在地面靜止時(shí),傳感器P、Q顯示的彈力大小均為10N.求:
(1)滑塊的質(zhì)量(地面處的g=10m/s2
(2)若此飛行器在地面附近沿豎直方向向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí),傳感器P顯示的彈力大小為20N,此時(shí)飛行器的加速度多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑,如都作答則按A、B兩小題評分.)
A.(選修模塊3-3)
(1)下列說法中正確的是
ABD
ABD

A、被活塞封閉在氣缸中的一定質(zhì)量的理想氣體,若體積不變,壓強(qiáng)增大,則氣缸在單位面積上,單位時(shí)間內(nèi)受到的分子碰撞次數(shù)增加
B、晶體中原子(或分子、離子)都按照一定規(guī)則排列,具有空間上的周期性
C、分子間的距離r存在某一值r0,當(dāng)r大于r0時(shí),分子間斥力大于引力;當(dāng)r小于r0時(shí)分子間斥力小于引力
D、由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,液面分子間表現(xiàn)為引力,所以液體表面具有收縮的趨勢
(2)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化,狀態(tài)A與狀態(tài)B 的體積關(guān)系為VA
小于
小于
VB(選填“大于”、“小于”或“等于”); 若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對外做了100J的功,則此過程中
吸熱
吸熱
(選填“吸熱”或“放熱”)

(3)在“用油膜法測量分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中,將濃度為η的一滴油酸溶液,輕輕滴入水盆中,穩(wěn)定后形成了一層單分子油膜.測得一滴油酸溶液的體積為V0,形成的油膜面積為S,則油酸分子的直徑約為
6S3
πη2
V
2
0
6S3
πη2
V
2
0
;如果把油酸分子看成是球形的(球的體積公式為V=
1
6
πd3
,d為球直徑),計(jì)算該滴油酸溶液所含油酸分子的個(gè)數(shù)約為多少.
B.(選修模塊3-4)(12分)
(1)下列說法中正確的是
C
C

A、光的偏振現(xiàn)象證明了光波是縱波
B、在發(fā)射無線電波時(shí),需要進(jìn)行調(diào)諧和解調(diào)
C、在白熾燈的照射下從兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋,這是光的干涉現(xiàn)象
D、考慮相對論效應(yīng),一條沿自身長度方向運(yùn)動(dòng)的桿其長度總比桿靜止時(shí)的長度長
(2)一列橫波沿x軸正方向傳播,在t0=0時(shí)刻的波形如圖所示,波剛好傳到x=3m處,此后x=1m處的質(zhì)點(diǎn)比x=-1m處的質(zhì)點(diǎn)
(選填“先”、“后”或“同時(shí)”)到達(dá)波峰位置;若該波的波速為10m/s,經(jīng)過△t時(shí)間,在x軸上-3m~3m區(qū)間內(nèi)的波形與t0時(shí)刻的正好相同,則△t=
0.4nsn=1.2.3…
0.4nsn=1.2.3…


(3)如圖所示的裝置可以測量棱鏡的折射率,ABC表示待測直角棱鏡的橫截面,棱鏡的頂角為α,緊貼直角邊AC是一塊平面鏡,一光線SO射到棱鏡的AB面上,適當(dāng)調(diào)整SO的方向,當(dāng)SO與AB成β角時(shí),從AB面射出的光線與SO重合,則棱鏡的折射率n為多少?

C.(選修模塊3-5)
(1)下列說法正確的是
AC
AC

A、黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)
B、普朗克提出了物質(zhì)波的概念,認(rèn)為一切物體都具有波粒二象性.
C、波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
D、氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小,核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度減小
(2)如圖所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的電路.圖中標(biāo)有A和K的為光電管,其中K為陰極,A為陽極.現(xiàn)接通電源,用光子能量為10.5eV的光照射陰極K,電流計(jì)中有示數(shù),若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng),電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小,當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V;則光電管陰極材料的逸出功為
4.5
4.5
eV,現(xiàn)保持滑片P位置不變,增大入射光的強(qiáng)度,電流計(jì)的讀數(shù)
為零
為零
.(選填“為零”、或“不為零”)
(3)快中子增殖反應(yīng)堆中,使用的核燃料是钚239,裂變時(shí)釋放出快中子,周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239,鈾239(92239U)很不穩(wěn)定,經(jīng)過
2
2
次β衰變后變成钚239(94239Pu),寫出該過程的核反應(yīng)方程式:
92239U→94239Pu+2-10e
92239U→94239Pu+2-10e
.設(shè)靜止的鈾核92239U發(fā)生一次β衰變生成的新核質(zhì)量為M,β粒子質(zhì)量為m,釋放出的β粒子的動(dòng)能為E0,假設(shè)衰變時(shí)能量全部以動(dòng)能形式釋放出來,求一次衰變過程中的質(zhì)量虧損.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)用如圖所示的裝置可以測定棱鏡的折射率,其中ABC表示待測直角棱鏡的橫截面,棱鏡的兩個(gè)銳角α和β都是已知的,緊貼直角邊AC的是一塊平面鏡,將束光線SO入射到棱鏡的AB面上,適當(dāng)調(diào)整SO的入射方向,使從AB面出射的光線與入射光線SO恰好重合,在這種情況下,僅需要測出一個(gè)物理量
 
就可以算出該棱鏡的折射率,則計(jì)算折射率的表達(dá)式為n=
 

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