练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    3．在探究“物体加速度与力、质量的关系”实验时：
    （1）提供器材：①打点计时器；②天平；③低压交流电源；④低压直流电源；⑤细绳和纸带；⑥钩码和小车；⑦秒表；⑧一端有滑轮的长木板；⑨刻度尺．
    本实验不需要的器材是④⑦（填序号）；
    （2）如图1所示为一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，根据纸带的数据可以计算C点的瞬时速度是1.225m/s，小车运动的加速度的大小是3.5m/s2．

    （3）实验中要使小车的质量远大于（填“远大于”或“远小于”）塑料桶和桶中砝码的质量，才能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力．
    （4）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图2所示）．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是C．（填选项前字母）
    A．小车与轨道之间存在摩擦
    B．导轨保持了水平状态
    C．所挂钩码的总质量太大
    D．所用小车的质量太大．

    分析 （1）根据实验的装置和工作原理即可选择；
    （2）纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，根据中间时刻速度等于一段过程中的平均速度可求出某点的瞬时速度，根据运动学公式△x=aT2求得加速度；
    （3）根据牛顿第二定律求出绳子上拉力的表达式，即可明确满足什么条件时细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力；
    （4）控制实验所控制的变量，分析图象，根据图象特点得出实验结论；根据实验注意事项分析图象偏离直线的原因．

    解答 解：（1）打点计时器接交流电源，故不要④低压直流电源，
    打点计时器在纸带上打出点能够实现计时功能，故不需要⑦秒表．
    故不需要④⑦．
    （2）根据中间时刻速度等于一段过程中的平均速度可求出某点的瞬时速度得：
    vC=$\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{0.3150-0.07}{0.2}$=1.225m/s
    根据运动学公式得：△x=at2，
    解得：a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}=\frac{0.49-0.175-0.175}{0.04}$=3.5 m/s2，
    （3）设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：
    F=Ma…①
    对塑料桶和桶中砝码有：mg-F=ma…②
    由①②解得：$F=\frac{mgM}{M+m}$
    由此可知当小车的质量远大于塑料桶和桶中砝码的质量时，塑料桶和桶中砝码的重力等于绳子的拉力，
    （4）随着力F的增大，即钩码质量的增大，不再满足钩码的质量远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象，故ABD错误，C正确；
    故选：C．
    故答案为：（1）④⑦；（2）1.225；3.5；（3）远大于； （4）C

    点评 本题实验考查了控制变量法的应用、实验数据处理、实验误差分析，实验误差分析是本题的难点，应知道当砝码质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的拉力等于钩码重力．

    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

    19．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点．c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　）
    A．O点处的磁感应强度为零
    B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
    C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
    D．a、c两点处的磁感应强度的方向相同

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    14．如图甲所示，光滑的平行金属导轨水平放置，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻．在MN与PQ之间存在垂直轨道平面的有界匀强磁场，磁场宽度为d．一质量为m的金属棒ab置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导轨和金属棒的电阻．金属棒ab受水平力F=$\sqrt{0.2x}$+0.4（N）的作用，其中x为金属棒距MN的距离，F与x的关系如图乙所示．金属棒ab从磁场的左边界由静止开始运动，通过电压传感器测得电阻R两端电压随时间均匀增大．已知l=1m，m=1kg，R=0.5Ω，d=1m．问：
    （1）金属棒刚开始运动时的加速度为多少？并判断该金属棒在磁场中做何种运动．
    （2）磁感应强度B的大小为多少？
    （3）若某时刻撤去外力F后棒的速度v随位移s的变化规律满足v=v0-$\frac{{{B^2}{l^2}}}{mR}$s（v0为撤去外力时的速度，s为撤去外力F后的位移），且棒运动到PQ处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？
    （4）在（3）的情况下，金属棒从MN运动到PQ的整个过程中左侧电阻R产生的热量约为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．如图甲所示，某空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场．磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上．物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t=0时刻，将一水平恒力F作用在物块B上，使物块A、B一起由静止开始做匀加速直线运动，图乙反映的可能是（　　）
    A．物块A的动能大小随时间t变化的关系
    B．物块B对地面压力大小随时间t变化的关系
    C．物块A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系
    D．物块A对物块B的摩擦力大小随时间t变化的关系

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．交流变压器的工作原理是电磁感应，若原副线圈匝数比是N，则原副线圈两端的交流电压之比为N．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．某人乘竖直升降的电梯从六楼直接下到一楼，电梯先加速运动，后匀速运动，最后减速至停止，已知人的体重G=600N，对于人在电梯内的力学判断，下列说法正确的是（　　）
    A．在电梯加速过程中，人的重力小于600N
    B．在电梯减速过程中，人对地板的压力大于600N
    C．电梯加速时人处于超重状态
    D．电梯减速时人处于失重状态

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．用如图1所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．
    （1）实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是平衡摩擦力．
    （2）图2为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图2所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=1.0 m/s2．（结果保留两位有效数字）
    （3）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度．根据测得的多组数据画出a-F关系图线，如图3所示．此图线的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是C．（选填下列选项的序号）
    A．小车与平面轨道之间存在摩擦
    B．平面轨道倾斜角度过大
    C．所挂钩码的总质量过大
    D．所用小车的质量过大．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．以下说法正确的是（　　）
    A．黑体辐射的实验规律可用能量量子化的观点解释
    B．${\;}_{83}^{210}$Bi的半衰期是5天，100克工${\;}_{83}^{210}$Bi经过10天后还剩下50克
    C．使较重的核分裂成中等大小的核或者使较轻的核合并成成中等质量大小的核，核子的比结合能都会增加
    D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减少，原子总能量增大
    E．发生光电效应时，光电子的最大初动能随入射光强度的增大而增大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．小明坐在水平转盘上，与转盘一起做匀速圆周运动．关于小明的运动状态和受力情况，下列说法正确的是（　　）
    A．角速度不变B．线速度不变C．向心加速度不变D．所受合力为零

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案