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3.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“合外力一定時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系”.實(shí)驗(yàn)中鉤碼重力大小與物體所受合外力大小視為相等.
(1)如圖乙所示,由20分度的游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=1.020cm.
(2)實(shí)驗(yàn)中可選擇的鉤碼有2個(gè),它們的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1>m2,你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中選擇m2(選填“m1”或“m2”)較合適.
(3)實(shí)驗(yàn)中可選擇的遮光條有2個(gè),它們的寬度分別為d1和d2,且d1>d2,你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中選擇d2(選填“d1”或“d2”)較合適.
(4)該實(shí)驗(yàn)小組又用此裝置探究了物體質(zhì)量一定時(shí),加速度與所受合外力的關(guān)系,在a-F坐標(biāo)系中,畫出了如圖丙所示的三條曲線.你認(rèn)為符合事實(shí)的曲線是③(從①②③三條曲線中選出一條,填序號(hào)).曲線未過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平(或滑塊受到空氣阻力、繩與滑輪間存在摩擦力).

分析 (1)游標(biāo)卡尺主尺和副尺兩部分讀數(shù)組成,將主尺讀數(shù)和游標(biāo)尺讀數(shù)相加即可,注意不需要估讀;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知所掛鉤碼質(zhì)量越小,其重力約和物體所受合外力相等;
(3)遮光條寬度越小,其通過光電門的平均速度約可以代替其瞬時(shí)速度;
(4)明確實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)兩坐標(biāo)軸所代表的物理量量的含義,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可正確解答.

解答 解:(1)主尺讀數(shù)為1cm,游標(biāo)尺上第4個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊,因此其讀數(shù)為:4×0.05=0.20mm=0.020cm,所以最終讀數(shù)為:1cm+0.020cm=1.020cm.
(2)設(shè)繩子上拉力為F,對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有:
F=Ma…①
對(duì)所掛鉤碼有:mg-F=ma…②
F=mgMM+m=mg1+mM,由此可知當(dāng)M>>時(shí),鉤碼重力大約等于繩子的拉力,因此鉤碼質(zhì)量越小實(shí)驗(yàn)誤差越小,故選擇m2更合適.
(3)該實(shí)驗(yàn)中利用遮光條通過光電門的平均速度來代替其瞬時(shí)速度大小,遮光條越窄,其通過光電門的平均速度越能代替其瞬時(shí)速度,誤差越小,故選擇d2
(4)隨著所掛重物質(zhì)量的增加,不再滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于物體質(zhì)量即不滿足m<<M的條件,圖象將發(fā)生彎曲,由于物體和砝碼的加速度不可能一直無限制的增大,其整體的最大加速度小于g,因此圖③符合事實(shí);
根據(jù)圖象可知,當(dāng)有外力時(shí)還沒有產(chǎn)生加速度,這說明可能是滑塊受到空氣阻力、繩與滑輪間的摩擦力,或者氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平,開始運(yùn)動(dòng)位置低于后來到達(dá)位置.
故答案為:(1)1.020;(2)m2;(3)d2;(4)③,氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平(或滑塊受到空氣阻力、繩與滑輪間存在摩擦力).

點(diǎn)評(píng) 正確解決實(shí)驗(yàn)問題的前提是理解其實(shí)驗(yàn)原理,只要正確理解實(shí)驗(yàn)原理,才能知道實(shí)驗(yàn)所采取措施或所進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)操作的含義.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示電路中,R2、R3為定值電阻,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻不計(jì),電路中的O點(diǎn)接地,當(dāng)變阻器R1的滑動(dòng)觸頭P由右向左移動(dòng)時(shí),電壓表V1和V2的示數(shù)的變化量為△U1和△U2,則應(yīng)有( �。�
A.|△U1|>|△U2|B.M點(diǎn)電勢降低C.N點(diǎn)電勢升高D.F點(diǎn)電勢不變

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

5.如圖所示,水平地面上一個(gè)質(zhì)量m為20kg的物體,在大小為80N、水平向右的拉力F作用下勻速前進(jìn),若某時(shí)刻將力F反向且保持大小不變,則物體將繼續(xù)向前滑行一段時(shí)間.
(1)試求出地面給物體的滑動(dòng)摩擦力Ff;
(2)試求出物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?;
(3)甲同學(xué)說:“拉力F反向后,物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力也將反向,且大小將發(fā)生變化”;乙同學(xué)說:“拉力F反向后,物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力方向不變,大小也不變”.請(qǐng)根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)判斷甲、乙哪位同學(xué)的說法是正確的?并簡要說明判斷的理由.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

18.如圖所示,半徑為r、圓心為O1的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,在磁場右側(cè)有一豎直放置的平行金屬板M和N,兩板間距離為L,在M、N板中央各有一個(gè)小孔O2、O3.  O1、O2、O3在同一水平直線上,與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好,與阻值為R的電阻形成閉合回路(導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計(jì)),該回路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,整個(gè)裝置處在真空室中.靜止釋放導(dǎo)體棒,當(dāng)其速度達(dá)到穩(wěn)定后有一個(gè)電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子(重力不計(jì)),以速率v0從圓形磁場邊界上的最低點(diǎn)E沿半徑方向射入磁場,偏轉(zhuǎn)后沿O2 O3連線進(jìn)入板間,恰好不能從O3射出,而從圓形磁場的最高點(diǎn)F射出,重力加速度為g,求:
(1)圓形磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′;
(2)射入的粒子在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;
(3)導(dǎo)體棒的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,彈簧下端與小物塊相連,上端與固定在斜劈上的板相連,小物塊與斜劈間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ.現(xiàn)把小物塊沿斜劈向上推至彈簧被壓縮的長度為x的位置(彈簧仍在彈性限度內(nèi)),然后由靜止釋放,在以后運(yùn)動(dòng)的過程中,所能達(dá)到最高點(diǎn)均與釋放點(diǎn)等高,小物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)未離開斜面,斜劈始終靜止在水平地面上,則小物塊在斜劈上向下運(yùn)動(dòng)的過程中,下列判斷中正確的是( �。�
A.水平地面對(duì)斜劈的靜摩擦力方向始終向左
B.地面對(duì)斜劈的支持力不會(huì)大于小物塊和斜劈的總重力
C.小物塊沿斜劈向下運(yùn)動(dòng)的最大距離一定大于2x
D.小物塊運(yùn)動(dòng)到彈簧處于原長時(shí)速度最大
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,帶有斜面的小車放在水平地面上,其斜面上放置一小物塊,小物塊始終與斜面保持相對(duì)靜止.關(guān)于小物塊受到的彈力FN,及摩擦力為Ff,下列說法正確的是( �。�
A.若小車向左運(yùn)動(dòng),F(xiàn)f方向一定沿斜面向下
B.若小車向右運(yùn)動(dòng),F(xiàn)f方向一定沿斜面向上
C.若小車向右運(yùn)動(dòng),F(xiàn)N大小可能為零
D.無論車向左或向右運(yùn)動(dòng),F(xiàn)N大小一定不為零

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的彈簧,放在光滑的水平面上,A球緊靠豎直墻壁,今用水平力F將B球向左推壓彈簧,靜止平衡后,突然將F撤去.則(  )
A.力F撤去的瞬間,B球的速度為零,加速度不為零
B.力F撤去的瞬間,A球的速度為零,加速度不為零
C.A離開墻壁后,A、B兩球加速度始終大小相等
D.A剛離開墻壁的瞬間,B的加速度方向向右

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,帶正電的點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn),電子在庫侖力作用下,沿順時(shí)針方向做以Q為一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng).O為橢圓的中心,M、P、N為橢圓上的三個(gè)點(diǎn),M和N分別是橢圓上離Q最近和最遠(yuǎn)的點(diǎn).則以下說法正確的是( �。�
A.電子在M點(diǎn)的速率最小
B.橢圓上N點(diǎn)的電勢最低
C.電子在N點(diǎn)的電勢能最小
D.電子在P點(diǎn)受到的庫侖力的方向指向O點(diǎn)

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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