【題目】1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源,打點(diǎn)的時(shí)間間隔用t表示。在小車質(zhì)量未知的情況下,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系。

(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下:

平衡小車所受的阻力:取下小吊盤,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列間隔均勻的點(diǎn)。

按住小車,掛上小吊盤并在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊,在小車中放入砝碼。

打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,釋放小車,獲得帶有點(diǎn)跡的紙帶,在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。

按住小車,改變小車中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟。

在每條紙帶上清晰的部分,每5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1,s2……。求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a。

以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上做出關(guān)系圖線。

(2)完成下列填空:

設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1s2、s3,相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)時(shí)間間隔為ta可用s1、s3t表示為a___________

3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為____N,小車的質(zhì)量為_____kg。

本實(shí)驗(yàn)中,若小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和m0與小車和車中砝碼質(zhì)量(mM)之間關(guān)系滿足mM2m0,仍將小車受到的拉力當(dāng)成m0g,則加速度計(jì)算值為______,此加速度的相對(duì)誤差=_________。

(相對(duì)誤差=)

【答案】 1 4 50%

【解析】

(2)[1]由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知加速度為:

[2][3]設(shè)小車質(zhì)量為,由牛頓第二定律得:

則有:

由圖3圖象可知:

則小車受到的拉力為:

[4]本實(shí)驗(yàn)中,若小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和與小車和車中砝碼質(zhì)量之間關(guān)系滿足,仍將小車受到的拉力當(dāng)成,則加速度計(jì)算值為:

真實(shí)值為:

[5]此加速度的相對(duì)誤差為:

相對(duì)誤差

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖所示的天平可用來測定磁感應(yīng)強(qiáng)度.天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈.寬度為L,共N匝,線圈下端懸在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面.當(dāng)線圈中通有電流I時(shí)(方向如圖),在天平左右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼,天平平衡,當(dāng)電流反向(大小不變)時(shí),右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后,天平重新平衡,由此可知(  )

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,大小為(m2-m1g/NIL

B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外,大小為(m1 - m2)g/NIL

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外,大小為

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,大小為

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【題目】小明在研究性學(xué)習(xí)中設(shè)計(jì)了一種可測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn),其裝置如圖所示。在該實(shí)驗(yàn)中,磁鐵固定在水平放置的電子測力計(jì)上,此時(shí)電子測力計(jì)的計(jì)數(shù)為,磁鐵兩極之間的磁場可視為水平勻強(qiáng)磁場,其余區(qū)域磁場不計(jì)。直銅條AB的兩端通過導(dǎo)線與一電阻連接成閉合回路,總阻值為R。若讓銅條水平且垂直于磁場,以恒定的速率v在磁場中豎直向下運(yùn)動(dòng),這時(shí)電子測力計(jì)的計(jì)數(shù)為,銅條在磁場中的長度L

1)判斷銅墻條所受安培力的方向?yàn)?/span>________,哪個(gè)大?________大。

2)求銅條勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力的大小________和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小________

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【題目】如圖所示,一帶電量為﹣q的小球,質(zhì)量為m,以初速度v0從水平地面豎直向上射入水平方向的勻強(qiáng)磁場中、磁感應(yīng)強(qiáng)度,方向垂直紙面向外.圖中b為軌跡最高點(diǎn),重力加速度為g.則小球從地面射出到第一次到達(dá)最高點(diǎn)過程中( 。

A.小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為0

B.小球距射出點(diǎn)的最大高度差為

C.小球從拋出到第一次到達(dá)最高點(diǎn)所用時(shí)間為

D.最高點(diǎn)距射出點(diǎn)的水平位移為

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【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。他在打好點(diǎn)的紙帶中挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,如圖乙所示。把打下的第一點(diǎn)記作0,從0點(diǎn)后某個(gè)點(diǎn)開始,依次為1、2、3…,分別測出各個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)到0的距離,已標(biāo)在圖乙中,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期T=0.02s,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?/span>g=9.80m/s2,回答下列問題。

(1)通過該紙帶上的數(shù)據(jù),可得出重物下落的加速度a=__________m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(2)若重物的質(zhì)量為0.5kg,從開始下落到打圖中計(jì)時(shí)點(diǎn)4時(shí),重物的機(jī)械能損失為___J(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)在處理紙帶時(shí),測出各點(diǎn)的速度v后,描繪v2h(各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離)圖像如圖丙所示,若選取的重物質(zhì)量較大而密度不是很大,所受空氣阻力會(huì)隨重物的速度增大而明顯增大,則v2h圖像可能是A、B、C中的___________

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【題目】在如圖所示的電路中,電表均為理想電表,閉合開關(guān)S,在將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下移動(dòng)的過程中,以下說法正確的是( )

A.電壓表和電流表的示數(shù)都增大

B.電源的總功率變大

C.L1變亮,電壓表的示數(shù)減小

D.L2變亮,電容器的帶電量增加

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【題目】如圖所示,通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MNPQ之間,abcd是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒,它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè),現(xiàn)使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng),則abcd棒的運(yùn)動(dòng)情況是(  )

A.ab向左運(yùn)動(dòng),cd向右運(yùn)動(dòng)

B.ab向右運(yùn)動(dòng),cd向左運(yùn)動(dòng)

C.ab、cd都向右運(yùn)動(dòng)

D.ab、cd保持靜止

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【題目】宇宙員在月球表面完成下面實(shí)驗(yàn):如圖所示,在一固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部最低點(diǎn)靜止一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),現(xiàn)突然給小球一瞬間水平初速度v0,剛好能使小球在豎直面內(nèi)做完整圓周運(yùn)動(dòng). 已知圓弧軌道半徑為,月球的半徑為R,萬有引力常量為G.若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星,所需最小發(fā)射速度為多大?

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【題目】有人設(shè)計(jì)了一種磁力永動(dòng)機(jī),如圖所示,在A處放一塊強(qiáng)有力的磁鐵,斜面上端P處有一個(gè)小孔,斜面下有一個(gè)連接小孔直至底端的彎曲軌道.他認(rèn)為,如果在斜面上放一個(gè)小鐵球,那么由于磁鐵的吸引,小鐵球就會(huì)向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到小孔P處時(shí),它就要掉下,再沿著斜面下的彎曲軌道返回斜面底端Q,由于具有速度而可以對(duì)外做功,然后又被磁鐵吸引回到斜面上端,到小孔P處又掉下……

請(qǐng)你分析一下,這種永動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)嗎?

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