【題目】圖甲為驗(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)間間隔用表示.在小車(chē)質(zhì)量未知的情況下,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來(lái)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)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:

①平衡小車(chē)所受的阻力:小吊盤(pán)中不放物塊,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車(chē),直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列_______的點(diǎn).

②按住小車(chē),在小吊盤(pán)中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊,在小車(chē)中放入砝碼.

③打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,釋放小車(chē),獲得一條有一系列點(diǎn)的紙帶,在紙帶上標(biāo)出小車(chē)中砝碼的質(zhì)量m.

④按住小車(chē),改變小車(chē)中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟③.

⑤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(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距.求出與不同m.相對(duì)應(yīng)的加速度.

⑥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.若加速度與小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量成反比,則與m處應(yīng)成________關(guān)系(填“線性”或“非線性”).

(2).完成下列填空:

①本實(shí)驗(yàn)中,為了保證在改變小車(chē)中砝碼的質(zhì)量時(shí),小車(chē)所受的拉力近似不變,小吊盤(pán)和盤(pán)中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_____.

②設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為和.可用、和表示為a= _____.

圖乙為用米尺測(cè)量某一紙帶上的、的情況,由圖可讀出=_____mm,=_____mm.由此求得加速度的大小a=_____.

③圖丙為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖.設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則小車(chē)受到的拉力為_____,小車(chē)的質(zhì)量為_____.

【答案】 間隔均勻 線性 遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量 23.9—24.5 47.0—47.6 1.13—1.19

【解析】（1）①在平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)小吊盤(pán)中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車(chē)，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列間隔均勻的點(diǎn)，則此時(shí)說(shuō)明小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)；⑥由牛頓第二定律：F=ma可知：，在F一定時(shí)與m成線性關(guān)系；（2）①探究牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)小吊盤(pán)和盤(pán)中物塊的質(zhì)量之和遠(yuǎn)小于小車(chē)和車(chē)中砝碼的總質(zhì)量時(shí)，可以近似認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于小吊盤(pán)和盤(pán)中物塊受到的重力，認(rèn)為小車(chē)受到的拉力不變．②兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔為，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：，解得加速度：，根據(jù)乙圖可知，，，代入解得：，③設(shè)小車(chē)質(zhì)量為M，由牛頓第二定律得：，變形得：，由圖示圖象可知：斜率，則拉力；縱軸上的截距為，則.

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：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半圓槽，A、C等高，B為圓槽最低點(diǎn)，小球從A點(diǎn)正上方O點(diǎn)靜止釋放，從A點(diǎn)切入圓槽，剛好能運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)。設(shè)球在AB段和BC段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2，合外力的沖量大小為I1、I2，則（ ）

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】AB、小球剛開(kāi)始自由落體,到達(dá)C點(diǎn)速度大小為零,由受力分析小球在BC階段一直減速,則小球在AB階段平均速率大于BC階段,兩段弧長(zhǎng)相等,所以 故AB選項(xiàng)錯(cuò)誤

CD、沿圓心方向的合力與速度垂直,動(dòng)量變化為零,AB段平均速率大于BC段平均速率,說(shuō)明切線方向上AB段速度變化較大,根據(jù)動(dòng)量定理,合外力的沖量等于動(dòng)量的變化,所以合外力的沖量大小為,所以C選項(xiàng)是正確的,D錯(cuò)誤.

故選C

點(diǎn)睛：從A到C速度越來(lái)越小,AB段平均速率大于BC段平均速率,兩段路程相等,從而可比較時(shí)間;根據(jù)動(dòng)量定理,合外力的沖量等于動(dòng)量的變化,從而比較合外力的沖量大小.

【題型】單選題
【結(jié)束】
5

【題目】如圖所示，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷分別位于x軸上的P、Q兩點(diǎn)，其位置關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱，圓弧曲線是一個(gè)以O點(diǎn)為圓心的半圓，c點(diǎn)為半圓與y軸的交點(diǎn)，a，b兩點(diǎn)為一平行于x軸的直線與半圓的交點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是

A. a，b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同

B. a，b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同

C. 將一個(gè)正電荷q沿著圓弧從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移到b點(diǎn)，電勢(shì)能先增加后減小

D. 將一個(gè)正電荷q放在半圓上任一點(diǎn)，兩電荷對(duì)q的作用力大小分別是F1、F2，則為一定值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，以斜面底端為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，一物體在平行于斜面的拉力作用下，由靜止開(kāi)始沿光滑斜面向下運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的機(jī)械能與物體位移關(guān)系的圖象（E﹣x圖象）如圖乙所示，其中0～x1過(guò)程的圖線為曲線，x1～x2過(guò)程的圖線為直線。根據(jù)該圖象，下列判斷正確的是

A. 0～x1過(guò)程中物體所受拉力可能沿斜面向下

B. 0～x2過(guò)程中物體的動(dòng)能先增大后減小

C. x1～x2過(guò)程中物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

D. x1～x2過(guò)程中物體可能在做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，汽車(chē)通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪,將一個(gè)質(zhì)量為m的物體從井中拉出，繩與汽車(chē)連接點(diǎn)距滑輪頂點(diǎn)高h，開(kāi)始時(shí)物體靜止,滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊，汽車(chē)以v向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到跟汽車(chē)連接的細(xì)繩與水平夾角為30°，則（ ）

A. 從開(kāi)始到繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力做功mgh

B. 從開(kāi)始到繩與水平夾角為30°時(shí),拉力做功mgh+mv2

C. 在繩與水平夾角為30°時(shí),拉力功率為mgv

D. 在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力功率等于mgv

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一質(zhì)點(diǎn)在0～10 s內(nèi)，其v-t圖象的圖線恰好是與兩坐標(biāo)軸相切的圓弧，則

A. 0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的加速度等于0

B. 10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移約為21.5 m

C. 質(zhì)點(diǎn)的加速度大小等于1m／s2時(shí)的速度等于4.5 m/s

D. 質(zhì)點(diǎn)的加速度隨時(shí)間均勻減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的裝置中，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2 kg、l kg,連接輕彈簧和物塊的輕繩質(zhì)量不計(jì)，輕彈簧的質(zhì)量不計(jì)，輕繩與滑輪間的摩擦不計(jì)，重力加速度g = 10 m/s2，則下列說(shuō)法正確的是

A. 固定物塊A，則彈簧的彈力大小為20 N

B. 固定物塊B，則彈簧的彈力大小為40 N

C. 先固定物塊A，在釋放物塊A的一瞬間，彈簧的彈力大小為10 N

D. 先固定物塊A，釋放物塊A后，A、B、彈簧一起運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈簧的彈力大小為15N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，MN、PQ為兩條平行的光滑金屬直導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°，M、P之間接有電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r，現(xiàn)從靜止釋放金屬桿ab，測(cè)得最后的最大速度為v1，已知軌道間距為L，重力加速度取g，軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，求：

（1）電阻箱接入電路的電阻多大？

（2）若當(dāng)金屬棒下滑的距離為s時(shí)，金屬棒的加速度大小為a，則此時(shí)金屬棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？

（3）當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，將電阻箱的電阻瞬間增大為，此后金屬棒再向下滑動(dòng)d的距離時(shí)，導(dǎo)體棒再次達(dá)到最大速度，求下滑d的距離過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，另有一等腰直角三角形導(dǎo)線框ABC以恒定的角速度沿圖示方向穿過(guò)磁場(chǎng)，該過(guò)程中AC∥OQ，下列說(shuō)法中正確的是

A. 導(dǎo)線框開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流最小

B. 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程磁感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?/span>

C. 導(dǎo)線框穿出磁場(chǎng)過(guò)程中C點(diǎn)電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì)

D. 導(dǎo)線框穿出磁場(chǎng)過(guò)程磁感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在—有邊界的水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上下邊界的間距為L。一個(gè)邊長(zhǎng)也為L的正方形導(dǎo)線框在位置I獲得向上初速度后進(jìn)入磁場(chǎng)沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，線框所在平面始終與磁場(chǎng)方向垂直，且線框上、下邊始終保持水平。當(dāng)導(dǎo)線框一直加速下落，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間回到初始位置I。則導(dǎo)線框

A. 上升過(guò)程加速度減小，下落過(guò)程加速度增大

B. 上升過(guò)程加速度減小，下落過(guò)程加速度減小

C. 上升過(guò)程加速度增大，下落過(guò)程加速度增大

D. 上升過(guò)程加速度增大，下落過(guò)程加速度減小

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同步練習(xí)冊(cè)答案