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3.同學(xué)們利用如圖1所示裝置,分組來(lái)做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).
(1)在研究小車(chē)質(zhì)量不變的情況下,小車(chē)的加速度與小車(chē)所受力的關(guān)系.下列說(shuō)法正確的是AC
A.該實(shí)驗(yàn)首先要平衡小車(chē)受到的阻力,這樣小車(chē)受到的合力大小等于細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力
B.實(shí)驗(yàn)中平衡小車(chē)受到的阻力的方法是在砝碼盤(pán)中添加砝碼,使小車(chē)勻速滑動(dòng)
C.實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在砝碼盤(pán)中增加砝碼米改變小車(chē)受到的拉力
D.實(shí)驗(yàn)中每次小車(chē)都必須從同一位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)
(2)在實(shí)驗(yàn)中,打出了一條紙條,計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,從比較清晰的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖2所示,量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離,則該小車(chē)的加速度 a=0.16m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)小組甲按計(jì)劃完成實(shí)驗(yàn),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),畫(huà)出小車(chē)的a1M圖象如圖3中甲所示,從圖象3甲中可以得出,當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量為0.5kg時(shí),它的加速度為1m/s2
小組乙按計(jì)劃完成實(shí)驗(yàn),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),畫(huà)出小車(chē)的a-F圖象如圖3乙所示,該圖線(xiàn)不通過(guò)原點(diǎn),請(qǐng)你分析其主要原因可能是未能平衡小車(chē)受到的阻力.

分析 (1)探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),需要平衡摩擦力,平衡摩擦力時(shí),要求小車(chē)在無(wú)動(dòng)力的情況下平衡摩擦力,不需要掛任何東西.平衡摩擦力時(shí),是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsinθ=μmgcosθ,可以約掉m,只需要平衡一次摩擦力.操作過(guò)程是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再放開(kāi)小車(chē).小車(chē)的加速度應(yīng)根據(jù)打出的紙帶求出,對(duì)于釋放小車(chē)的位置可以不確定.
(2)根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大�。�
(3)a1M的關(guān)系圖線(xiàn)是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)說(shuō)明物體所受的合力是定值,根據(jù)牛頓第二定律F=ma即可求出恒力的大小,進(jìn)而求出物體的為2.0kg時(shí)的加速度.

解答 解:(1)A、實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要平衡摩擦力,使小車(chē)受到的合力就是細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力,故A正確;
B、平衡摩擦力的方法就是,小車(chē)與紙帶相連,小車(chē)前面不掛小桶,把小車(chē)放在斜面上給小車(chē)一個(gè)初速度,看小車(chē)能否做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在塑料桶中增加砝碼來(lái)改變小車(chē)受到的拉力,故C正確;    
D、對(duì)于小車(chē)釋放的位置,不需要從同一位置開(kāi)始,故D錯(cuò)誤;
故選:AC.
(2)每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),又因打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),所以相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間T=0.1s;
在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)即△x=aT2,
將△x=0.16cm和T=0.1s帶入解得a=0.16m/s2;
(3)由于圖可知a1M的關(guān)系圖線(xiàn)是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)說(shuō)明物體所受的合力是定值,
當(dāng)物體的加速度a=0.2m/s2時(shí)物體的質(zhì)量M=10.4
根據(jù)牛頓第二定律F=Ma可得作用在物體上的恒力F=Ma=10.4×0.2=0.5N.
根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得a=FM=0.50.5m/s2=1m/s2
小車(chē)的a-F圖象,該圖線(xiàn)不通過(guò)原點(diǎn),即有外力,也沒(méi)有加速度產(chǎn)生,其主要原因可能是:未能平衡小車(chē)受到的阻力(摩擦力).
故答案為:(1)AC;  (2)0.16;(3)1;未能平衡小車(chē)受到的阻力(摩擦力).

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析,知道實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)即可正確解題;探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),要平衡小車(chē)受到的摩擦力,不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不夠、或過(guò)平衡摩擦力,小車(chē)受到的合力不等于鉤碼的重力.
學(xué)會(huì)讀圖是解決圖象問(wèn)題的必備能力,如本題中根據(jù)a1M的關(guān)系圖線(xiàn)是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)能夠得出物體所受的合力是定值,根據(jù)任意一個(gè)坐標(biāo)能夠知道此時(shí)物體的質(zhì)量和加速度.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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13.計(jì)算如下情況中質(zhì)量m=1kg的物體所受到的弧面彈力F的大小(g取10m/s2).
(1)如圖1,以v=10m/s的速度通過(guò)半徑R=10m的凸形圓弧面頂點(diǎn)時(shí),其F=0N.
(2)如圖2,以v=10m/s的速度通過(guò)半徑R=10m的凹形圓弧面最低點(diǎn)時(shí),其F=20N.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播,圖甲為t=0.25s時(shí)的波形圖,圖乙為P點(diǎn)(x=1.5m處的質(zhì)點(diǎn))的振動(dòng)圖象,那么下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.該波向右傳播,波速為2m/s
B.質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向總相反
C.t=0.25s時(shí),質(zhì)點(diǎn)M正處于平衡位置,并正在往正方向運(yùn)動(dòng)
D.t=1.25s時(shí),質(zhì)點(diǎn)K向右運(yùn)動(dòng)了2m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.(1)如圖1所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌,間距L=0.3m,在導(dǎo)軌間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.5T.一根直金屬桿MN以v=2m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),桿MN始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.桿MN的電阻r1=1Ω,導(dǎo)軌的電阻可忽略.求桿MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1
(2)如圖2所示,一個(gè)匝數(shù)n=100的圓形線(xiàn)圈,面積S1=0.4m2,電阻r2=1Ω.在線(xiàn)圈中存在面積S2=0.3m2垂直線(xiàn)圈平面(指向紙外)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖3所示.求圓形線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2
(3)有一個(gè)R=2Ω的電阻,將其兩端a、b分別與圖1中的導(dǎo)軌和圖2中的圓形線(xiàn)圈相連接,b端接地.試判斷以上兩種情況中,哪種情況a端的電勢(shì)較高?求這種情況中a端的電勢(shì)φa

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.為節(jié)約能量,商場(chǎng)安裝了智能化的電動(dòng)扶梯.無(wú)人乘行時(shí),扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢;有人站上扶梯時(shí),它會(huì)先慢慢加速,再勻速運(yùn)動(dòng),一顧客乘扶梯上樓,恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過(guò)程,如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.顧客始終受到三個(gè)力的作用
B.顧客先處于超重狀態(tài),后義處于失重狀態(tài)
C.扶梯對(duì)顧客的支持力的大小始終等于顧客的重力
D.扶梯對(duì)顧客的支持力的大小先大于顧客重力,后又等于顧客重力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.如圖甲所示,質(zhì)量為M=2kg的小物塊以水平向左,大小為4m/s的速度v,放在一足夠長(zhǎng)的做勻速運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶上.圖乙所示是物塊放在傳送帶上后速度隨時(shí)間的變化關(guān)系圖(圖中取向右運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍阎獋魉蛶У乃俣葀始終保持不變(g取10m/s2

(1)指出傳送帶速度v的方向及大小,說(shuō)明理由.
(2)計(jì)算物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
(3)若在物塊的下端涂上油墨,物塊在傳送帶上滑動(dòng)時(shí),會(huì)在傳送帶上留下相應(yīng)的墨跡,求該墨跡的長(zhǎng)度L為多少?

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15.如圖所示,甲圖為一段粗細(xì)均勻的新型導(dǎo)電材料棒,現(xiàn)測(cè)量該材料的電阻率.
(1)首先用多用電表的歐姆檔(倍率為×10)粗測(cè)其電阻,指針位置如圖乙所示,其讀數(shù)R=180Ω

(2)在本實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)該電阻絲的長(zhǎng)度和直徑如丙、丁所示,則其長(zhǎng)度L為10.030cm,直徑d為4.487mm.
(3)然后用以下器材用伏安法盡可能精確地測(cè)量其電阻:
A. 電流表:量程為200mA,內(nèi)阻約為0.1Ω
B. 電壓表:量程為3V,內(nèi)阻約為3kΩ
C. 滑動(dòng)變阻器:最大阻值為20Ω,額定電流1A
D. 低壓直流電源:電壓6V,內(nèi)阻忽略
F. 電鍵K,導(dǎo)線(xiàn)若干
在如圖戊所示方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖.
(4)如果實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)為I,電壓表示數(shù)為U,并測(cè)出該棒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)、直徑為d,則該材料的電阻率ρ=\frac{πUg2f73kh^{2}}{4IL}(用測(cè)出的物理量的符號(hào)表示).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.蕩秋千是同學(xué)們喜愛(ài)的一項(xiàng)體育活動(dòng).隨著科技的迅速發(fā)展,將來(lái)的某一天,你也許會(huì)在火星上享受蕩秋千的樂(lè)趣.假設(shè)某同學(xué)乘坐宇宙飛船飛近火星,進(jìn)入靠近火星表面的圓形軌道繞火星數(shù)圈,測(cè)出飛船繞火星表面運(yùn)轉(zhuǎn)的周期為T(mén).著陸后在火星上蕩秋千,將蕩秋千的人視為質(zhì)點(diǎn),秋千擺線(xiàn)長(zhǎng)度不變,擺線(xiàn)質(zhì)量不計(jì),擺角(擺繩與豎直方向的夾角)小于90°,已知火星的半徑為R,引力常量為G.求:
(1)火星的質(zhì)量;
(2)火星表面重力加速度的大��;
(3)若該同學(xué)和秋千的總質(zhì)量是m,秋千擺線(xiàn)長(zhǎng)l,經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)速度為v時(shí),秋千擺線(xiàn)的拉力是多大?

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1.內(nèi)壁為半徑r的光滑半球形碗,放在水平桌面上,一均勻棒斜靠在碗口邊緣,一端置于碗內(nèi),一端伸出碗外,已知其在碗內(nèi)部分的長(zhǎng)度為a,求棒的全長(zhǎng)為多少?

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