【題目】在探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系的活動中,某小組設(shè)計了如圖甲所示的實(shí)驗裝置.圖中上下兩層水平軌道表面光滑,兩小車前端系上細(xì)線,細(xì)線跨過滑輪并掛上砝碼盤,兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置上,實(shí)驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運(yùn)動,然后同時停止.
(1)在安裝實(shí)驗裝置時,應(yīng)調(diào)整滑輪的高度,使_____;在實(shí)驗時,為減小系統(tǒng)誤差,應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量_____(填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“等于”)小車的質(zhì)量.
(2)本實(shí)驗通過比較兩小車的位移來比較小車加速度的大小,能這樣比較,是因為_____.
(3)實(shí)驗中獲得數(shù)據(jù)如下表所示:
小車Ⅰ、Ⅱ的質(zhì)量m均為200g
實(shí)驗次數(shù) | 小車 | 拉力F/N | 位移x/cm |
1 | Ⅰ | 0.1 | |
Ⅱ | 0.2 | 46.51 | |
2 | Ⅰ | 0.2 | 29.04 |
Ⅱ | 0.3 | 43.63 | |
3 | Ⅰ | 0.3 | 41.16 |
Ⅱ | 0.4 | 44.80 | |
4 | Ⅰ | 0.4 | 36.43 |
Ⅱ | 0.5 | 45.56 |
在第1次實(shí)驗中小車Ⅰ從圖中的A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)(測量結(jié)果如圖乙標(biāo)尺所示),請將測量結(jié)果填到表中空格處_______.通過分析,可知表中第_____
【答案】(1)細(xì)線與軌道平行(或水平), 遠(yuǎn)小于; (2)兩小車從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動,且兩小車的運(yùn)動時間相等; (3)23.36,第3次
【解析】
解決實(shí)驗問題首先要掌握該實(shí)驗原理,了解實(shí)驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項.
該實(shí)驗采用的是控制變量法研究,其中加速度、質(zhì)量、合力三者的測量很重要.
(1)在安裝實(shí)驗裝置時,應(yīng)調(diào)整滑輪的高度,使細(xì)線與軌道平行(或水平),如果細(xì)線不保持水平,那么小車的合力就不等于繩子的拉力,小車的合力就不能正確測量.設(shè)小車的質(zhì)量為M,砝碼盤和砝碼的質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律得:
對m:mg-F拉=ma
對M:F拉=Ma
解得:
當(dāng)m<<M時,即當(dāng)砝碼盤和砝碼的總重力要遠(yuǎn)小于小車的重力,繩子的拉力近似等于砝碼盤和砝碼的總重力.
(2)本實(shí)驗通過比較兩小車的位移來比較小車加速度的大小,能這樣比較,是因為兩小車從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動,且兩小車的運(yùn)動時間相等.
(3)從刻度尺讀出A點(diǎn)的讀數(shù)為0.49cm,B點(diǎn)的讀數(shù)為23.85cm,所以A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的位移為23.36cm.當(dāng)小車質(zhì)量一定時,小車的加速度與合力成正比,而兩小車從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動,且兩小車的運(yùn)動時間相等,所以兩小車的位移之比等于加速度之比,所以拉力之比應(yīng)該近似等于位移之比,從實(shí)驗數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)第3次實(shí)驗數(shù)據(jù)存在明顯錯誤,應(yīng)舍棄.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某帶電粒子僅在電場力作用下由點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn),電力線、粒子在點(diǎn)的初速度以及運(yùn)動軌跡如圖所示.由此可以判定( )
A. 點(diǎn)的電勢低于點(diǎn)的電勢
B. 在點(diǎn)的速度大于在點(diǎn)的加速度
C. 粒子帶正電
D. 粒子在點(diǎn)的電勢能大于它在點(diǎn)的電勢能
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【題目】小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變化,一研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗室通過實(shí)驗研究這一問題,實(shí)驗室備有的器材是:電壓表(3 V,電阻約為3 kΩ)、電流表(0~0.6 A,電阻約為2Ω)、電池、開關(guān)、滑動變阻器、待測小燈泡、導(dǎo)線若干。實(shí)驗時,要求小燈泡兩端電壓從零逐漸增大到額定電壓以上。
【1】他們應(yīng)選用圖中圖所示的 電路進(jìn)行實(shí)驗;
【2】根據(jù)實(shí)驗測得數(shù)據(jù)描繪出如圖所示U-I圖象,由圖分析可知,小燈泡電阻隨溫度T變化的關(guān)系是 。
【3】若用電動勢為1.5V、內(nèi)阻為3Ω的電源直接給小燈泡供電,則該小燈泡的實(shí)際功率是
W。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,小球在豎直放置的半徑為R的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動,下列說法中正確的有
A. 小球通過最高點(diǎn)的最小速度為零
B. 小球在水平線ab 以下管道中運(yùn)動時,外側(cè)管壁對小球一定有作用力
C. 小球在水平線ab 以上管道中運(yùn)動時,內(nèi)側(cè)管壁對小球一定有作用力
D. 小球在管道中運(yùn)動至水平線ab時,加速度一定指向圓心
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某學(xué)生用如圖甲所示的裝置研究物體加速度與所受外力和物體質(zhì)量的關(guān)系.
(1)圖乙是實(shí)驗中得到的某一紙帶,實(shí)驗中打點(diǎn)計時器交流電的頻率為50Hz,紙帶前面的幾個點(diǎn)較模糊,因此從A點(diǎn)開始每打五個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn).則小車的加速度a=_____m/s2,其中B點(diǎn)的對應(yīng)速度vB=_____m/s,F(xiàn)點(diǎn)對應(yīng)的速度vF=_____m/s.
(2)保持小車的質(zhì)量不變,測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如表所示:
F/N | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
a/ms﹣2 | 0.10 | 0.21 | 0.29 | 0.40 |
(a)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖丙中作出a﹣F圖線_______;
(b)圖線不通過原點(diǎn),試分析在操作過程中可能遺漏的步驟是_____.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的楔形物體靜止在光滑的水平地面上,其斜面光滑且足夠長,與水平方向的夾角為θ.一個質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上以初速度v0開始運(yùn)動.當(dāng)小物塊沿斜面向上運(yùn)動到最高點(diǎn)時,速度大小為v,距地面高度為h,則下列關(guān)系式中正確的是( )
A.mv0=(m+M)v
B.mv0cosθ=(m+M)v
C.mgh=m(v0sinθ)2
D.mgh+(m+M)v2=mv02
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用如圖甲所示的實(shí)驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。 M2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗證機(jī)械能守恒定律。如圖乙給出的是實(shí)驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點(diǎn),每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),所用、,電源的頻率為50 Hz,計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。則:(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(1)在紙帶上打下計數(shù)點(diǎn)5時的速度v5=____________m/s;
(2)在打下第0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動能的增量_______J,系統(tǒng)重力勢能的減少量_______J;(取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>)
(3)若某同學(xué)作出圖象如圖丙所示,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span> g=__________m/s2。
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【題目】如圖所示,一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))沿斜面勻加速下滑,依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn),已知AB=18 m,BC=30 m,小球經(jīng)過AB和BC兩段所用的時間均為2 s,則小球經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)時的速度大小分別是( )
A. 12 m/s,13 m/s,14 m/s
B. 10 m/s,14 m/s,18 m/s
C. 8 m/s,10 m/s,16 m/s
D. 6 m/s,12 m/s,18 m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我國首顆暗物質(zhì)探測衛(wèi)星“悟空” 是2015年12月17日由長征二號丁運(yùn)載火箭發(fā)射升空,送達(dá)500公里預(yù)定軌道。 若認(rèn)為“悟空”在軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動,經(jīng)過時間t(t小于其運(yùn)動周期),運(yùn)動的弧長為s,與地球中心連線掃過的角度為α(弧度),引力常量為G。則下列關(guān)于“悟空”說法正確的是
A. 質(zhì)量為
B. 環(huán)繞周期為
C. 線速度大于第一宇宙速度
D. 向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度
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