练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    11．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．
    （1）当M与m的大小关系满足M＞＞m时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
    （2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与$\frac{1}{M}$的图象．（选填“M”或“$\frac{1}{M}$”）
    （3）如图2（a），甲同学根据测量数据做出的a-F图线，说明实验存在的问题是摩擦力平衡过度或倾角过大．
    （4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线，如图2（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？答：小车及车中砝码的质量M．
    （5）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用图3给出的数据可求A点时的速度VA=0.360m/s，小车运动的加速度a=1.58m/s2．（结果保留三位有效数字）

    分析 要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．
    反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系；正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系．
    图中没有拉力时就产生了加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大．
    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，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A点时小车的瞬时速度大小．

    解答 解：（1）以整体为研究对象有：mg=（m+M）a
    解得：a=$\frac{mg}{m+M}$，
    以M为研究对象有绳子的拉力为：F=Ma=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$
    显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．
    （2）根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；
    但存在关系：a=$\frac{F}{M}$，
    故a与 $\frac{1}{M}$成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作a-$\frac{1}{M}$图象；
    （3）图中没有拉力时就产生了加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大．
    （4）根据F=ma可得a=$\frac{1}{M}$F，即a-F图象的斜率等于物体的质量倒数，所以两小车及车中砝码的质量M不同
    （5）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A点时小车的瞬时速度大小．
    vA=$\frac{0.028+0.044}{2×0.1}$=0.360/s
    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=$\frac{0.0757+0.0595-0.0440-0.0280}{4×0.01}$=1.58m/s2
    故答案为：（1）M＞＞m（2）$\frac{1}{M}$（3）摩擦力平衡过度或倾角过大
    （4）小车及车中砝码的质量M
    （5）0.360； 1.58

    点评 本题关键掌握实验原理和方法，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．
    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．

    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：多选题

    1．如图所示，为多用电表欧姆挡的内部电路，a、b为表笔插孔，下列说法中正确的是（　　）
    A．a孔插红表笔
    B．表盘刻度是均匀的
    C．用×100Ω挡测量时，若指针指在0Ω附近，则应换用×10Ω挡
    D．测量“220V 100W”的灯泡的电阻，会发现测量的电阻比484Ω小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图所示，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的O点，轻杆OB可绕B点转动，求细绳OA中张力的大小和轻杆OB受力的大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．前些日子华蓥山迎来了第一场雪，“丁丁”的爸爸想用雪橇载着“丁丁”在水平的雪地中前行．“丁丁”爸爸用与水平方向夹角为53°，大小为100N的力F拉雪橇，“丁丁”和雪橇的总质量为m=40kg，雪橇与地面间的动摩擦因数μ=0.5．（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）求：
    （1）“丁丁”爸爸能否拉动雪橇？
    （2）若“丁丁”爸爸拉着雪橇做匀速直线运动，则需要的力F是多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    6．用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻，被测电源是两节干电池串联成的电池组．可供选择的实验器材如下：
    A．电流表，量程0～0.6A，0～3A
    B．毫安表，量程0～100 μA，0～100mA
    C．电压表，量程0～3V，0～15V
    D．滑动变阻器，0～1000Ω，0.1A
    E．滑动变阻器，0～20Ω，2A
    F．电键一个，导线若干
    ①为了尽量得到较准确的实验结果，电流表应选A，量程应选0～0.6 A，电压表量程应选0～3 V，滑动变阻器应选E．
    ②有甲、乙两个可供选择的电路（如图所示），应选乙电路进行实验，实验中误差是由于电流表的读数比真实值偏小（选填“大”或“小”）而引起的．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图甲所示为电吉他的拾音器的原理图．在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内的磁通量随时间变化，螺线管内就会产生感应电流．经一系列转化后可将电信号转为声音信号．螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则产生的感应电流的变化为（　　）
    A．B．C．D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．如图所示，绝热气缸封闭一定质量的理想气体，气缸内壁光滑．有一绝热活塞可在气缸内自由滑动，活塞重量为G、面积为S．当两部分的气体的温度均为T0时，活塞刚好将缸内气体分成体积相等的M、N上下两部分，此时，M部分的气体压强为p0．现把M、N两部分倒置，仍要使两部分体积相等，需要把M的温度加热到多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．下列说法错误的是（　　）
    A．英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
    B．安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，他认为在原子，分子等微粒内部存在着分子电流
    C．丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，证明电流周围存在磁场
    D．元电荷的数值最早是物理学家安培测得的 e=1.6x10-19C

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．关于万有引力定律的表达式F=G$\frac{{{m_1}{m_2}}}{r^2}$，下面说法中正确的是（　　）
    A．公式中G为引力常量，它是由牛顿测得的，而不是人为规定的
    B．当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
    C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1，m2是否相等无关
    D．m1与m2受到的引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案