【題目】為了驗證牛頓第二定律,某實(shí)驗小組設(shè)計了如圖1所示的實(shí)驗裝置。

1)實(shí)驗過程有以下操作:

a.安裝好實(shí)驗器材,將打點(diǎn)計時器接到頻率為50Hz的交流電源上,接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿長木板運(yùn)動,重復(fù)幾次。

b.選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,選取部分計數(shù)點(diǎn)如圖2所示(每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn),圖中未畫出)。

c.測得OA=3.59cm;AB=4.41cmBC=5.19cm;CD=5.97cm;DE=6.78cm;EF=7.64cm。

d.計算出小車的加速度a= _________m/s2;打下B點(diǎn)時,小車的速度vB=_________m/s。(結(jié)果均保留2位小數(shù))

2)若保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定,研究加速度a與所受外力F的關(guān)系,在木板水平和傾斜兩種情況下分別做了實(shí)驗,得到了兩條a-F圖線,如圖3所示。圖線_____(選填)是在木板傾斜情況下得到的;小車及車中的砝碼總質(zhì)量m=_____kg。

【答案】0.80 0.48 0.5

【解析】

(1)[1]由題意可知s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cms4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.60cm。每五個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),故T=0.1s。根據(jù)x=aT2可知:可得加速度為:

[2]根據(jù)平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得:

(3)[3]由圖象可知,當(dāng)F=0時,a≠0.也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時小車就有加速度,該同學(xué)實(shí)驗操作中平衡摩擦力過大,即傾角過大,平衡摩擦力時木板的右端墊得過高。所以圖線甲是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的。

[4]由牛頓第二定律得:,由圖乙所示圖象可知,圖象斜率:,可得質(zhì)量:

kg

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗中,某實(shí)驗小組利用如圖所示的實(shí)驗裝置,將一端帶滑輪的長木板固定在水平桌面上,木塊置于長木板上,并用細(xì)繩跨過定滑輪與砂桶相連,小車左端連一條紙帶,通過打點(diǎn)計時器記錄其運(yùn)動情況。

(1)下列做法正確的是_____

A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行

B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時,將砂桶通過定滑輪拴在木塊上

C.實(shí)驗時,先放開木塊再接通打點(diǎn)計時器的電源

D.通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度

(2)某學(xué)生在平衡摩擦力時,把長木板的一端墊得過高,使得傾角偏大。他所得到的aF關(guān)系可用圖中的________表示(圖中a是小車的加速度,F是細(xì)線作用于小車的拉力)

3)右圖是打出紙帶的一段,相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出,已知打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率50 Hz。由圖可知,打紙帶上B點(diǎn)時小車的瞬時速度vB________m/s,木塊的加速度a________m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗小組按如圖所示實(shí)驗裝置探究“加速度與物體所受合外力的關(guān)系”。圖中為裝有砝碼的小車,為裝有砝碼的小盤,為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與打點(diǎn)計時器(未畫出)相連,小車(及砝碼)的質(zhì)量為,小盤(及砝碼)的質(zhì)量為。

(1)在該實(shí)驗中必須采用控制變量法,應(yīng)保持 _____________(用題中物理量表示)不變,用裝有砝碼的小盤所受的重力大小作為 _____________,用紙帶法測小車的加速度。為使砝碼及小盤的總重力在數(shù)值上近似等于小車運(yùn)動時受到的拉力,應(yīng)滿足的條件是砝碼及小盤的總質(zhì)量 ________(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)小車和小車上砝碼的總質(zhì)量。

(2)改變小盤中所放砝碼的數(shù)量,多次重復(fù)測量。如圖所示在某次實(shí)驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出關(guān)系圖線。此圖線的段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是 _________。(填正確選項前字母)

A.操作前未平衡摩擦力

B.牽引小車的細(xì)繩與長木板未保持不行

C.小盤中所放砝碼的總質(zhì)量太大

D.所用小車的質(zhì)量太大

(3)實(shí)驗中,得到一條打點(diǎn)的紙帶,如圖所示,并在其上取了7個計數(shù)點(diǎn),各計數(shù)點(diǎn)到點(diǎn)的距離如圖所示,其中相鄰兩點(diǎn)間的時間間隔為,則打點(diǎn)時的速度______;加速度______。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中,練習(xí)者在球網(wǎng)左側(cè)兩次將球水平擊出。如圖所示,A為第一次小球被擊出的位置,B為第二次小球被擊出的位置,A、B在同一位置的不同高度上,B點(diǎn)所在的高度高于A點(diǎn)所在的高度,MN為球網(wǎng)。不計空氣阻力,下列說法正確的是( 。

A.A處擊出的小球飛行的時間比B處擊出的小球飛行的時間長

B.A處擊出的小球飛行的時間和B處擊出的小球飛行的時間相等

C.A處擊出的小球的初速度和B處擊出的小球的初速度相等

D.A處擊出的小球的初速度比B處擊出的小球的初速度大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個質(zhì)量為0.2kg的小球從空中由靜止下落,與水平地面相碰后豎直彈到空中某一高度,整個過程的速度隨時間變化關(guān)系如圖所示。假設(shè)小球在空中運(yùn)動所受阻力大小不變,小球與地面碰撞時間忽略不計,重力加速度g=10m/s2,則下列說法中正確的是

A.1.0t1時間內(nèi),小球的加速度大小為12m/s2

B.0t1時間內(nèi),小球克服空氣阻力做功為2.8J

C.0t1時間內(nèi),小球損失機(jī)械能為2.8J

D.0t1時間內(nèi),小球所受合外力的沖量為0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是一小型發(fā)電站通過升壓、降壓變壓器把電能輸給用戶的示意圖.已知發(fā)電機(jī)的輸出功率是400kW,輸出電壓U1=400V,用變壓比n1:n2=1:20的理想變壓器升壓后向遠(yuǎn)處供電,輸電線的總電阻為10Ω,到達(dá)用戶后再用變壓器降為220V,求:

(1)升壓變壓器的副線圈兩端電U2;

(2)輸電線上損失的電功率;

(3)降壓變壓器的變壓比n3:n4.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一個質(zhì)量為 m=1kg的運(yùn)動物體,某時刻施加一個與水平方向成37°角斜向下方的推力F=20N作用,在水平地面上移動了距離s1=10m后撤去推力,此后物體又滑行了的距離s2=10m后停止了運(yùn)動.設(shè)物體與地面間的滑動摩擦系數(shù)為0.5,(取g=10m/s2)求:

1)推力 F 對物體做的功;

2)全過程中摩擦力對物體所做的功;

3)全過程中物體達(dá)到的最大速度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,L是電感足夠大的線圈,其直流電阻可忽略不計,AB是兩個參數(shù)相同的燈泡,若將開關(guān)S閉合,等燈泡亮度穩(wěn)定后,再斷開開關(guān)S,則( 。

A.開關(guān)S閉合時,燈泡AB先亮

B.開關(guān)S閉合時,燈泡A、B同時亮,最后一樣亮

C.開關(guān)S閉合后,燈泡A逐漸熄滅,燈泡B逐漸變亮,最后保持不變

D.開關(guān)S斷開瞬間,A、B都閃亮一下逐漸熄滅

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個相同的小球AB用長度分別為l1、l2的細(xì)線(l1<l2)懸掛于天花板的O1、O2點(diǎn),兩球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,兩根細(xì)線與豎直軸夾角均為θ。設(shè)A、B兩球的線速度分別為vAvB,角速度分別為ωAωB,加速度分別為aA、aB,兩根細(xì)線的拉力分別為FA、FB,則(

A.FA<FB

B.vA>vB

C.aA=aB

D.ωA>ωB

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案