练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    14．如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力．不计空气阻力及一切摩擦．

    （1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足小车与滑轮间的细绳与长木板平行；沙和沙桶的总质量远小于小车的质量．实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t．改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线．下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是C．

    （2）如图甲，抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0，改变木板倾角，测得多组数据，得到的F-$\frac{1}{{t}^{2}}$的图线如图乙所示．实验中测得两光电门的距离L=0.80m，砂和砂桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为0.54kg•m（结果保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将不变（填“变大”、“变小”或“不变”）．

    分析 （1）小车受重力，支持力和拉力，小车与滑轮间的细绳与长木板平行，测力计的示数等于小车所受的合外力
    小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移x=$\frac{1}{2}$at2．位移一定，找出a与t的关系．
    （2）根据牛顿第二定律求出小车的加速度和合力的关系，进一步求出F和$\frac{1}{{t}^{2}}$的关系式．

    解答 解：（1）小车受重力，支持力和拉力，小车与滑轮间的细绳与长木板平行，测力计的示数等于小车所受的合外力
    要使小车所受合外力一定，操作中必须满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
    小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移x=$\frac{1}{2}$at2．
    改变小车质量m，测得多组m、t的值，所以加速度a=$\frac{2x}{{t}^{2}}$，位移不变，所以a与t2成反比，合外力一定时，加速度与质量成反比例”的图线是C．
    （2）小车由静止开始做匀加速运动，位移L=$\frac{1}{2}$at2．
    a=$\frac{2L}{{t}^{2}}$
    根据牛顿第二定律，对于沙和沙桶有：F合=F-mg=ma
    F=m$\frac{2L}{{t}^{2}}$+mg
    则图线的斜率为2mL=0.54kg•m
    若小车与长木板间的摩擦不能忽略，k与摩擦力是否存在无关，若小车与长木板间的摩擦不能忽略，如图3所示测得图线斜率将不变．如图3所示测得图线斜率将不变．
    故答案为：（1）小车与滑轮间的细绳与长木板平行；沙和沙桶的总质量远小于小车的质量；C
    （2）0.54kg•m；不变

    点评 本题考查验证牛顿第二定律的实验，要注意明确实验原理，根据实验数据利用牛顿第二定律及运动学公式分析求解即可．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．有一颗X行星，距地球很远，为了探测该行星，发射了一颗绕该星球做圆运动的卫星，其运行平面与地球上的观测站在同一平面内（不考虑地球的自转），在地球上的观测站发现：①该卫星的运行速率为v；②t0时间内可观测到，大约t0时间内不可见．
    （1）该X行星的质量M是多少？
    （2）该星球表面的重力加速度g多大？
    （3）在高度不太大时（数百米高），测得物体在该星球表面下落时，所受大气阻力与速度平方成正比（F=kv2）．假设我们发射一宇宙飞船，释放的登陆器（质量为m）悬停在距该星球表面h（h数十米高，远小于X行星的半径）处，让登陆器先以加速度等于该星球表面的重力加速度g匀加速下落$\frac{h}{2}$，然后开启喷气发动机向下喷气，使之匀减速下落，着地速度恰好为零，试求发动机对登陆器所做的功W及登陆器从自由下落到着地的时间t．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．在光滑的水平轨道上放置一门质量为m1的旧式炮车，炮弹的质量为m2，当炮杆与水平方向成θ角发射炮弹时，炮弹相对地面的速度为v0，试求炮车后退的速度为多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．用均匀导线做成的矩形线框长为0.3m，宽为0.1m，线框左侧的$\frac{1}{3}$放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以每秒10T/s的变化率均匀增大时，线框中a、b两点间电压多大？哪点电势较高？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．一物体以某一初速度冲上光滑且足够长的斜面，并做直线运动，则下列描述该物体在斜面上运动的速度-时间图象可能正确的是（　　）
    A．B．C．D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．一条河宽400m，船在静水中的速度是4m/s，水流速度是5m/s，则（　　）
    A．该船可能垂直到达对岸B．过河所用最短时间是100s
    C．船渡河的最小位移为400mD．以上说法都不对

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．一个自行车运动员在到达终点前进入了冲刺阶段，冲刺时的初速度为11.5m/s，并以0.5m/s2的加速度加速行驶了7s．（1）运动员加速行驶的末速度．
    （2）运动员加速后，将保持这个速度到达终点．已知他开始加速时距终点300m，那么，这个加速过程将使他的成绩提高多少秒？
    （3）在这个运动员开始加速时，另一个运动员在他前面5m处，并一直以11.8m/s的速度匀速前进．当这个运动员到达终点时，超过那名运动员多少米？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．一列简谐横波在某时刻的波形图线如图所示，波沿x轴正方向传播，波速为12m/s，则（　　）
    A．这列波的波长是2mB．这列波的周期是6s
    C．此时刻P质点的振幅小于5cmD．此时刻P质点向y轴正方向运动

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．2015年春运期间，一乘客由于疏忽，延误了班车．设班车出站后即以20m/s的速度匀速行驶，2分钟后乘客发现立即电话告知班车随车人员，请求班车停车．班车司机立即关闭油门以2m/s2的加速度匀减速前进，打电话1分钟后乘客乘出租车开始追赶班车，出租车与班车同方向以2m/s2的加速度从同一车站出口处出发，由静止开始做匀加速运动，出租车的最大速度为40m/s，则（　　）
    A．出租车出发后最快经72.5s追上班车
    B．出租车出发后最快经132.5s追上班车
    C．出租车追上班车时距离车站2500m
    D．出租车追上班车时距离车站2400m

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案