【題目】如圖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，在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來探究“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：

Ⅰ.平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，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)器打出一系列點(diǎn)跡均勻的點(diǎn)。

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

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

IV.按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。

V.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x1，x2，…，求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a。

Ⅵ.以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出﹣m關(guān)系圖線，若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m應(yīng)成線性關(guān)系

（2）完成下列填空：

①本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和為m1，車的質(zhì)量為M。

②設(shè)紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6來表示從O點(diǎn)開始各相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，用T表示相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔，則該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為a=_________________（用符號(hào)寫出表達(dá)式，不要求計(jì)算）．打E點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為vE=________________m/s．（保留3位有效數(shù)字）

③圖3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，則小車受到的拉力為_____，小車的質(zhì)量為_____．

【答案】1.39

【解析】

②由△x=aT2得(x4+x5+x6)(x1+x2+x3)＝a(3T)2
故a=；
E點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于DF段的平均速度，故：；
③設(shè)小車質(zhì)量為M，小車受到外力為F，由牛頓第二定律有F=（m+M）a；
所以，，則-m圖象的斜率為，故F=，縱軸截距為b==kM，
所以，M=；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一身高為H的田徑運(yùn)動(dòng)員正在進(jìn)行100m的國(guó)際比賽，在終點(diǎn)處，有一站在跑道旁邊的攝影記者用照相機(jī)給他拍攝沖線瞬間，攝影記者使用的照相機(jī)的曝光時(shí)間限1/60s得到照片后測(cè)得人在底片上的高度為h胸前號(hào)碼布上模糊部分的寬度是，由以上數(shù)據(jù)有以知道運(yùn)動(dòng)員的（ ）

A. 100m成績(jī)

B. 沖線速度

C. 100m內(nèi)的平均速度

D. 100m比賽過程中發(fā)生的位移大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，初始時(shí)氣體體積為3.0×10－3 m3.此時(shí)氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為300 K和1.0×105 Pa.推動(dòng)活塞壓縮氣體，測(cè)得氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為320 K和1.0×105 Pa.

(1)求此時(shí)氣體的體積．

(2)再保持溫度不變，緩慢改變作用在活塞上的力，使氣體壓強(qiáng)變?yōu)?/span>8.0×104 Pa，求此時(shí)氣體的體積．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，重球用細(xì)繩跨過輕小光滑滑輪與小球相連，細(xì)繩處于水平拉直狀態(tài)。小球由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中，重球始終保持靜止，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的有（　　）

A. 細(xì)繩偏離豎直方向成θ角時(shí)，細(xì)繩拉力為mgcosθ

B. 地面對(duì)重球的摩擦力一直增大

C. 上述過程中小球重力的功率先增大后減小

D. 細(xì)繩對(duì)小球不做功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在不同溫度下，一定量氣體的分子速率分布規(guī)律如圖所示。橫坐標(biāo)v表示分子速率，縱坐標(biāo)f（v）表示某速率附近單位區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率，圖線1、2對(duì)應(yīng)的氣體溫度分別為t1、t2，且t1<t2。以下對(duì)圖線的解讀中正確的是

A. t1溫度時(shí)，分子的最高速率約為400m/s

B. 對(duì)某個(gè)分子來說，溫度為t1時(shí)的速率一定小于t2時(shí)的速率

C. 溫度升高，f（v）最大處對(duì)應(yīng)的速率增大

D. 溫度升高，每個(gè)單位速率區(qū)間內(nèi)分子數(shù)的占比都增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)向右為正方向，甲質(zhì)點(diǎn)的速度為2 m/s，乙質(zhì)點(diǎn)的速度為-4 m/s，則可知（ ）

A．乙質(zhì)點(diǎn)的速度大于甲質(zhì)點(diǎn)的速度

B．因?yàn)?2>-4，所以甲質(zhì)點(diǎn)的速度大于乙質(zhì)點(diǎn)的速度

C．這里的正、負(fù)號(hào)的物理意義是表示運(yùn)動(dòng)的方向與規(guī)定正方向的關(guān)系

D．若甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)，則10 s后甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)相距60 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置，整個(gè)裝置處在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩個(gè)質(zhì)量均為m、帶電量相同的帶正電小球a、b,以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)（小球的直徑略小于半圓管的內(nèi)經(jīng)，且忽略兩小球之間的相互作用），a通過最高點(diǎn)A時(shí),對(duì)外管壁的壓力大小為3、5mg，b通過最高點(diǎn)A時(shí),對(duì)內(nèi)管壁的壓力大小0、25mg，已知兩小球所受電場(chǎng)力的大小為重力的一半。

求（1）a、b兩球落地點(diǎn)距A點(diǎn)水平距離之比；

（2）a、b兩球落地時(shí)的動(dòng)能之比。

【答案】（1）4∶3 （2）8∶3

【解析】

試題分析：（1）以a球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)其到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為，根據(jù)向心力公式有：

其中

解得：

以b球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)其到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為vb，根據(jù)向心力公式有：

其中

解得：

兩小球脫離半圓管后均做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可得它們的水平位移之比：

（2）兩小球做類平拋運(yùn)動(dòng)過程中，重力做正功，電場(chǎng)力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理有：

對(duì)a球：

解得：

對(duì)b球：

解得：

則兩球落地時(shí)的動(dòng)能之比為：

考點(diǎn)：本題考查靜電場(chǎng)、圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)，意在考查考生的分析綜合能力。

【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是對(duì)小球在最高點(diǎn)進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律求出平拋的初速度，再結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解。

【題型】解答題
【結(jié)束】
19

【題目】如圖所示，傾角θ=37°的光滑且足夠長(zhǎng)的斜面固定在水平面上，在斜面頂端固定一個(gè)輪半徑和質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪D，質(zhì)量均為m=1kg的物體A和B用一勁度系數(shù)k=240N/m的輕彈簧連接，物體B被位于斜面底端且垂直于斜面的擋板P擋住。用一不可伸長(zhǎng)的輕繩使物體A跨過定滑輪與質(zhì)量為M的小環(huán)C連接，小環(huán)C穿過豎直固定的光滑均勻細(xì)桿，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)靜止時(shí)，環(huán)C位于Q處，繩與細(xì)桿的夾角α=53°，且物體B對(duì)擋板P的壓力恰好為零。圖中SD水平且長(zhǎng)度 為d=0．2m，位置R與位置Q關(guān)于位置S對(duì)稱，輕彈簧和定滑輪右側(cè)的繩均與斜面平行。現(xiàn) 讓環(huán)C從位置R由靜止釋放，sin37°=0．6，cos37°=0．8，g取10m/s2。

求：（1）小環(huán)C的質(zhì)量 M；

（2）小環(huán)C通過位置S時(shí)的動(dòng)能 Ek及環(huán)從位置R運(yùn)動(dòng)到位置S的過程中輕繩對(duì)環(huán)做的功WT；

（3）小環(huán)C運(yùn)動(dòng)到位置Q的速率v．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，某實(shí)驗(yàn)小組正確完成了一系列實(shí)驗(yàn)操作后，得到了一條圖乙所示的打點(diǎn)紙帶，選取紙帶上某個(gè)清晰的點(diǎn)標(biāo)為O，然后每?jī)蓚�(gè)打點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)為1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5、6與O點(diǎn)的距離h1、h2、h2、h3、h4、h5、h6．

(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，可求出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的速度v1、v2、v3、v4、v5、v6，其中v3的計(jì)算式為v3=________。

(2)若重錘的質(zhì)量是m，取打點(diǎn)O時(shí)刻重錘位置為重力勢(shì)能的零勢(shì)能點(diǎn)，分別算出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)刻對(duì)應(yīng)重錘的勢(shì)能Epi和動(dòng)能Eki，計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)刻對(duì)應(yīng)重錘的勢(shì)能Ep3=________；接著在E-h坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出如圖丙所示的Ek-h和Ep-h變化圖線；求得Ek-h圖線斜率是k1，Ep-h圖線斜率是k2，則k1、k2關(guān)系為_________時(shí)機(jī)械能守恒．

(3)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是_______

A．實(shí)驗(yàn)中必須用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量m

B．為了減小紙帶阻力和空氣阻力的影響，重錘質(zhì)量應(yīng)該適當(dāng)大些

C．若實(shí)驗(yàn)紙帶上打出點(diǎn)被拉長(zhǎng)為短線，應(yīng)適當(dāng)調(diào)高電源電壓

D．圖丙Ek-h圖線中，計(jì)數(shù)點(diǎn)1對(duì)應(yīng)的描點(diǎn)偏差較大，可能是長(zhǎng)度測(cè)量誤差相對(duì)較大引起的

(4)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)操作你還能提出哪些注意事項(xiàng)（至少1條）_________________________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖。已知電子的質(zhì)量是m，電量為e，在平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)I和Ⅱ，兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L的正方形(不計(jì)電子所受重力)。

(1)在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子在ABCD區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間和電子離開ABCD區(qū)域的位置；

(2)在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開，求所有釋放點(diǎn)的位置。

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