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11.小明同学利用如图甲所示的实验装置探究功与速度的关系,他将光电门固定在水平轨道上的B点,并用重物通过细线拉动带有遮光条的小车.改变重物的质量m,小车每次都从同一位置A由静止释放,记录重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t.为了找出v2-W的关系,小明做出了如图乙所示的$\frac{1}{△{t}^{2}}$-m图线.请回答下列问题:

(1)图线不过原点的原因可能是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;
(2)图线向下方弯曲的原因可能是没有满足“小车质量远大于重物质量”的条件.

分析 (1)实验前要平衡摩擦力,使小车受到的拉力等于重力的重力.
(2)当小车质量远大于重物质量时可以近似认为小车受到的拉力等于重物的重力,根据实验注意事项分析答题.

解答 解:(1)开始当小车挂上重物时,加速度却为零,线性图象不通过坐标原点,故导致图象不过原点的原因是木板倾角偏小.即说明操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.
(2)当小车质量远大于重物质量时可以近似认为小车受到的拉力等于重物的重力,随着重物质量不断的增大,已经不满足小车的质量远远大于重物的质量,所以图象出现弯曲.
故答案为:(1)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;(2)没有满足“小车质量远大于重物质量”的条件.

点评 本题考查了实验数据处理,处理实验时一定要找出实验原理,根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项.知道实验注意事项是解题的关键,平时要注意基础知识的学习与掌握.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场分布在等腰直角三角形OPQ区域内,另有一个等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度穿过磁场,关于线框中的感应电流,以下说法中正确的是(  )
A.开始进入磁场时感应电流沿逆时针方向
B.开始进入磁场时感应电流最大
C.开始穿出磁场时感应电流最大
D.即将完全穿出磁场时感应电流最小

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.如果高速转动飞轮的重心不在转轴上,运行将不稳定,而且轴承会受到很大的作用力,加速磨损.如图所示,飞轮半径r=20cm,ab为转动轴.正常工作时转动轴受到的水平作用力可以认为是0.假想在飞轮的边缘固定两互成直角的螺丝钉P和Q,两者的质量均为m=0.01kg,当飞轮以角速度ω=1000rad/s转动时,转动轴ab受到力的大小为(  )
A.1×103NB.2×103NC.$\sqrt{2}$×103ND.2$\sqrt{2}$×103N

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

19.图示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车(视为质点)通过AB线经弯道到达A′B′线,有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以O′为圆心的半圆,OO′=r.赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向(即指向圆心)静摩擦力为Fmax.选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,赛车能达到的速度足够大),则(  )
A.选择路线①,赛车经过的路程最短
B.选择路线①,赛车的向心加速度最大
C.选择路线③,赛车经过的路程最短
D.①、②、③三条路线的圆弧段,赛车的向心加速度大小相等

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.下列说法正确的是(  )
A.气体扩散现象说明气体分子间存在斥力
B.对于同一理想气体,温度越高,分子平均动能越大
C.热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D.在阳光照射下,可以观察到教室空气中飞舞的灰尘做无规则运动,灰尘的运动是布朗运动
E.用活塞压缩气缸内的理想气体,对气体做了3.0×105J的功,同时气体对外界放出1.5×105J的热量,则气体内能增加了1.5×105J.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.20世纪30年代,科学家尝试用放射性物质产生的射线轰击一些原子核,实现了原子核的人工转变,从而拉开了研究原子核结构的序幕.在某次原子核的人工转变实验中,科学家用某微粒以速度v0与静止的氢核(${\;}_{1}^{1}$H)碰撞,该微粒被氢核捕获后形成新核的速度为vH;当用该微粒仍以速度v0与质量为氢核质量12倍的静止碳核(${\;}_{4}^{12}$C)发生对心弹性碰撞(未被碳核捕获)后,碳核的速度为vC,今测出$\frac{{v}_{H}}{{v}_{C}}$=$\frac{13}{4}$.不考虑相对论效应,求此微粒的质量m与氢核的质量mH的比值.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

3.在“测定金属的电阻率”实验中,
(1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径d.某次测量时,螺旋测微器的示数如图1所示,则该合金丝直径的测量值d=1.170mm.
(2)若测出合金丝长度为L,直径为d,电阻为R,则该合金电阻率的表达式ρ=$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$.(用上述字母和通用数学符号表示)
(3)按图2所示的电路图测量合金丝的电阻Rx.实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
A.待测合金丝Rx(接入电路部分的阻值约5Ω)
B.电源 (电动势4V,内阻不计)
C.电流表(0~3A,内阻约0.01Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻约0.2Ω)
E.灵敏电流计G(满偏电流Ig为200?A,内阻rg为500Ω)
F.滑动变阻器(0~10Ω,允许通过的最大电流l A)
G.滑动变阻器(0~100Ω,允许通过的最大电流0.3A)
H.电阻箱R0(0~99999.9Ω)

为了测量准确、调节方便,实验中电流表应选D,滑动变阻器应选F.(均填写仪器前的字母)
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(6)乙同学选择同样的器材,按图4所示电路测量合金丝的阻值Rx,保持电阻箱接入电路的阻值不变.在不损坏电表的前提下,他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,灵敏电流计的示数IG和电流表?的示数IA也随之增加,图5反映IG-x和IA-x关系的示意图中可能正确的是A.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.利用单分子油膜法可粗略测定分子的大小和阿佛加德罗常数,如果已知n滴油酸的体积为V,一滴油在水面上散开形成的单分子油膜面积为S,则这种油分子的直径表达式d=$\frac{V}{ns}$;如果这种油的摩尔质量为M,密度为ρ,写出阿佛加德罗常数的表达式为NA=$\frac{6M{n}^{3}{S}^{3}}{πρ{V}^{3}}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.如图所示,半径为R的透明半球体的折射率为$\frac{5}{3}$,在离透明半球体2.8R处有一与透明半球体平面平行的光屏.某种平行光垂直透明半球体的平面射入,在光屏上形成一个圆形亮斑.
(1)求光屏上亮斑的直径;(不考虑光线在球内的多次反射)
(2)若入射光的频率变大,则亮斑的直径如何变化?

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