11.如圖甲所示,一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板放置在水平桌面上,靠近長(zhǎng)木板的左端固定有一光電門,右端放置一帶有擋光片的小車,小車和擋光片的總質(zhì)量為M,細(xì)線繞過(guò)定滑輪,一端與小車相連,另一端掛有6個(gè)鉤碼,已知每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m,且M=4m.

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)出小車上的擋光片的寬度,讀數(shù)如圖乙所示,則擋光片寬度d=0.520cm.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了消除摩擦力的影響,可以把木板右端適當(dāng)墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜度,直到使小車在不受繩的拉力時(shí)能沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(3)將小車從木板右端由靜止釋放,小車上的擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間為t1,則小車通過(guò)光電門的速度為$\fraclw2jn6w{{t}_{1}}$(用題目所給字母表示).
(4)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí),細(xì)線另一端掛有6個(gè)鉤碼,由靜止釋放小車后細(xì)線上的拉力為F1,接著每次實(shí)驗(yàn)時(shí)將1個(gè)鉤碼移放到小車上,當(dāng)細(xì)線掛有3個(gè)鉤碼時(shí)細(xì)線上的拉力為F2,則F1小于2F2(填“大于”、“等于”或“小于”).
(5)若每次移動(dòng)鉤碼后都從同一位置釋放小車,設(shè)擋光片與光電門的距離為L(zhǎng),細(xì)線所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為n,測(cè)出每次擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間為t,測(cè)出多組數(shù)據(jù),并繪出n-$\frac{1}{{t}^{2}}$圖象如圖丙所示,已知圖線斜率為k,則當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?\frac{5pz557sr^{2}}{kL}$(用題目所給字母表示).

分析 (1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀.
(2)使小車在不受繩的拉力時(shí)能沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(3)根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出滑塊通過(guò)光電門的速度.
(4)通過(guò)整體隔離法,結(jié)合牛頓第二定律求出拉力的大小,從而進(jìn)行比較.
(5)根據(jù)速度位移公式,結(jié)合牛頓第二定律得出n-$\frac{1}{{t}^{2}}$的表達(dá)式,結(jié)合圖線的斜率求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>

解答 解:(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm,游標(biāo)讀數(shù)為0.05×4mm=0.20mm,
則最終讀數(shù)為5.20mm=0.520cm.
(2)調(diào)節(jié)木板的傾斜度,直到使小車在不受繩的拉力時(shí)能沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(3)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度的大小,則滑塊通過(guò)光電門的速度v=$\fracgexwl64{{t}_{1}}$.
(4)對(duì)整體分析,a1=$\frac{6mg}{M+6m}$=0.6g,隔離對(duì)滑塊分析,
根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)1=Ma1=4m×0.6g=2.4mg,
a2=$\frac{3mg}{10mg}$=0.3g,隔離對(duì)滑塊分析,根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)2=7ma2=2.1mg,知F1<2F2
(5)滑塊通過(guò)光電門的速度v=$\frach8hat7j{t}$,
根據(jù)v2=2aL得,$\frac{d8eu1eg^{2}}{{t}^{2}}$=2aL,
因?yàn)閍=$\frac{nmg}{10m}$=$\frac{ng}{10}$,代入解得n=$\frac{5hsng6uv^{2}}{gL{t}^{2}}$,
解得,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=$\frac{52zu3nlu^{2}}{kL}$.
故答案為:(1)0.520;(2)勻速;(3)$\fracrxgzbiy{{t}_{1}}$;(4)小于;  (5)$\frac{5jp51fra^{2}}{kL}$.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法,知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度的大。畬(duì)于圖象問(wèn)題,關(guān)鍵得出兩個(gè)物理量的表達(dá)式,結(jié)合圖線斜率進(jìn)行求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.如圖甲所示,在直角坐標(biāo)系中有兩條與y軸平行的磁場(chǎng)邊界AB和CD,AB、CD與x軸的交點(diǎn)分別為M(2L,0)、N(4L,0).在AB和 CD之間存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在AB與 y軸之間存在著沿著y軸正方同的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子,在y軸上的P點(diǎn)以初速度υ沿著x軸的正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),正好從M點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),且速度方向與x軸所成夾角為30°.
(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E.
(2)若電子不能越過(guò)邊界CD,求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足的條件.
(3)若電子通過(guò)M點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),磁場(chǎng)隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示(垂直紙面向外為正,且不考慮磁場(chǎng)變化所產(chǎn)生的感生電場(chǎng)),要使電子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從N點(diǎn)飛出,速度方向與x軸的夾角為30°.求磁場(chǎng)變化的周期T、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小各應(yīng)滿足的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.如圖所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿OA,O端用鉸鏈固定,另一端固定著一個(gè)小球A,輕桿靠在一個(gè)質(zhì)量為M,高為h的物塊上;若物塊與地面摩擦不計(jì),則當(dāng)物塊以速度v向右運(yùn)動(dòng)至桿與水平方向夾角為θ時(shí),物塊與輕桿的接觸點(diǎn)為B,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.小球A的線速度大小為$\frac{{vLsin}^{2}θ}{h}$
B.桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為$\frac{v}{h}$
C.小球A的加速度大小為$\frac{{{v}^{2}Lsin}^{4}θ}{{h}^{2}}$
D.物塊將加速向右運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.氫原子能級(jí)如圖,當(dāng)氫原子n=3躍遷到n=2的能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)為656nm.以下判斷正確的是( 。 
A.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)大于656nm
B.用波長(zhǎng)為325nm的光照射,可使氫原子從n=1躍遷到n=2能級(jí)
C.一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生4種譜線
D.用波長(zhǎng)為633nm的光照射,不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級(jí)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

6.質(zhì)量m=3kg的物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),其分速度vx和vy隨時(shí)間變化的圖線如圖(a)、(b)所示,求:
(1)物體所受的合力;
(2)物體的初速度;
(3)t=8s時(shí)物體的速度(涉及角度用角度的正切值表示);
(4)t=4s內(nèi)物體的位移(涉及角度用角度的正切值表示).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.如圖所示是氫原子的能級(jí)圖,現(xiàn)有一群處于n=4能級(jí)上的氫原子,它們?cè)谲S遷回到n=1能級(jí)的過(guò)程中,可能輻射出N種不同頻率的光子.輻射出的光子照射某種金屬,能產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能是Ek,已知該金屬的逸出功是4.20eV,則( 。
A.N=3B.N=6C.Ek=8.55 eVD.Ek=9.40 eV

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.如圖所示,ABCD區(qū)域中存在一個(gè)垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,BC邊距地面高度$\frac{L}{2}$,正方形絕緣線圈MNPQ豎直放置,質(zhì)量為m,邊長(zhǎng)為L(zhǎng),總電阻為R,PQ邊與地面動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,在水平力F的作用下向右作直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流的方向沿QMNP
B.線圈MN邊完全處于磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),MQ兩點(diǎn)間電勢(shì)差為0
C.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線圈導(dǎo)線某截面的電量為$\frac{B{L}^{2}}{2R}$
D.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中若F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{4R}$+μmg,則線圈將以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.某質(zhì)點(diǎn)在3s內(nèi)豎直向上運(yùn)動(dòng),其加速度與時(shí)間(a-t)圖象如圖所示,若取豎直向下為正方向,重力加速度g取10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.質(zhì)點(diǎn)第1s內(nèi)發(fā)生的位移為5m
B.質(zhì)點(diǎn)的初速度不小于29m/s
C.質(zhì)點(diǎn)在第2s內(nèi)處于失重狀態(tài)
D.質(zhì)點(diǎn)在第3s末的機(jī)械能大于第1s末的機(jī)械能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.α粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)
B.根據(jù)玻爾理論,氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢(shì)能增大
C.在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,入射光的強(qiáng)度增大,光電子的最大初動(dòng)能也增大
D.${\;}_{83}^{210}$Bi的半衰期是5天,12 g ${\;}_{83}^{210}$Bi經(jīng)過(guò)15天衰變后剩余的質(zhì)量為1.5 g

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同步練習(xí)冊(cè)答案