练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    3．在用电磁打点计时器“探究小车加速度与所受外力和质量关系”的实验中，某同学得到一条点迹清晰的纸带，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个计数点（每两个计数点间有四个实验点未画出），分别标明0、1、2、3、4、5、6…，用刻度尺量得各计数点到0计数点之间的距离如图所示，已知电源 的频率为50Hz，计算结果均保留三位有效数字，则：

    （1）打点计时器打计数点2时，小车的速度大小v2=0.425m∕s．
    （2）小车的加速度大小a=0.880m∕s2．
    （3）在本实验中，下列说法中正确的是D．
    A．平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂
    B．实验中无需始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量
    C．实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比
    D．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力
    （4）若在实验过程中，电源的频率忽然略低于50Hz，实验者又不知电源频率改变，这样计算出的加速度值与真实值相比是偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

    分析 打点计时器使用交变电流，当电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点．
    根据匀变速直线运动的推论求出小车的瞬时速度与加速度．
    在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，使得砂和小桶的重力等于小车的合力，需平衡摩擦力，平衡摩擦力时，不挂砂和小桶，小车后面需连接纸带．因为小车做加速运动，桶和砂的重力不等于绳子的拉力，需保持小车和砝码的质量远大于砂和小桶的质量．

    解答 解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
    根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．
    v2=$\frac{0.1150-0.030}{2×0.1}$=0.425 m/s
    （2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
    得：a=$\frac{（0.3092-0.1150）-0.1150}{{（3×0.1）}^{2}}$=0.880 m∕s2．
    （3）A、平衡摩擦力时，不需挂砂和小桶，但小车后面必须与纸带相连，因为运动过程中纸带受到阻力．故A错误，D正确．
    B、根据牛顿第二定律得，以整体为研究对象有mg=（m+M）a
    解得a=$\frac{mg}{m+M}$．则绳子的拉力F=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，当m远小于M，即砂和小桶的质量远小于小车和砝码的质量时，绳子的拉力等于砂和小桶的重力．故B错误．
    C、实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点不在同一条直线上，是曲线．应该做a与$\frac{1}{M}$图线，若图线为直线，证明加速度与质量成反比．故C错误．
    故选：D．
    （4）若在实验过程中，电源的频率忽然略低于50Hz，则周期变大，由a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$，知a变小，若仍然按照T不变计算，显然计算出的加速度值比真实值偏大．
    故答案为：（1）0.425 （2）0.880 （3）D （4）偏大

    点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．

    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：选择题

    13．小明用丝绸摩擦玻璃棒，然后再用玻璃棒接触不带电的验电器的金属小球，发现验电器的金属杆下面的箔片张开，则下列说法中正确的有（　　）
    A．丝绸与玻璃棒摩擦使玻璃棒凭空产生了电荷
    B．摩擦后的玻璃棒不带电荷
    C．玻璃棒可能带3.04×10-18C的正电荷
    D．玻璃棒可能带4.0×10-19C的正电荷

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    14．汽车以54km/h的速度匀速运动．
    （1）若汽车以1m/s2的加速度加速，则10s后速度能达到多少？
    （2）若汽车以3m/s2的加速度减速刹车，则2s后和10s后的速度分别为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．如图所示，两个板长均为L的平板电极，平行正对放置，两极板相距为d，极板之间的电压为U，板间电场可以认为是匀强电场一个带电粒子（质量为m，电荷量为+q从两极板中央以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，恰好从负极板边缘射出电场．忽略重力和空气阻力的影响．求：
    （1）极板间的电场强度E的大小；
    （2）该粒子的初速度v0的大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．如图所示，把金属圆环匀速拉出磁场，下面叙述正确的是（　　）
    A．向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反
    B．不管向什么方向拉出，只要产生感应电流方向都是顺时针
    C．向右匀速拉出时，感应电流大小不变
    D．不管向什么方向拉出，只要产生感应电流方向都是逆时针

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    8．如图所示，图线a为电源的外特性曲线，图线b是一灯泡的伏安特性曲线，用该电源和该灯泡组成闭合电路，电源的输出功率为4W，电源效率为66.7%．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图所示，竖直光滑墙面上有一轻圆环和插栓，插栓在圆环中心正上方，圆环紧靠着插栓，且在甲、乙、丙三个力作用下处于平衡状态，丙力水平，不计圆环与插栓间的摩擦，若只增大两个力的大小，欲移动圆环使插栓位于圆环中心，则下列说法正确的是（　　）
    A．增大甲、乙两力，且甲力增大较多B．增大乙、丙两力，且乙力增大较多
    C．增大乙、丙两力，且丙力增大较多D．增大甲、丙两力，且甲力增大较多

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．小船过河时，船头偏向上游且与水流方向成α角，船相对静水的速度大小为v，其航线恰好垂直于河岸，现水流速度稍有增大，为保持航线和到达对岸的时间不变，下列措施中可行的是（　　）
    A．减小α角，增大船速vB．α角和船速v均增大
    C．保持α角不变，增大船速vD．增大α角，保持船速v不变

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．某水电站的一部机组装机容量为11000KW，发电机输出电压5500V，用一台升压变压器向某市供电，输送电压110kV，输电线总电阻为50?，到用户端再用一台降压变压器降到220V．变压器是理想的．求：
    （1）升压变压器的变压比$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$．
    （2）降压变压器的变压比$\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}}$．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案