练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    16．在“探究加速度与物体质量．物体受力的关系”实验中：实验装置如图1所示：一木块放在水平长木板上，左侧拴有一不可伸长的细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连．木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左做匀加速运动．重物的质量为m，木块质量为M．
    ①如图2①所示，是甲同学用以上装置，通过打点计时器在纸带上打出的一些连续的点，它们之间的距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6，打点计时器所用交流电周期为T，根据给以上数据求：木块的加速度a=$\frac{（{S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6}）-（{S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3}）}{9{T}^{2}}$

    ②乙同学用同一套装置，根据测量数据画出了如图2②所示的a-F图线，原因可能是：没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足
    ③丙、丁两位同学用同一套装置，画出了各自得到的a-F图线如图2③所示，说明这两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？木块的质量，并比较其大小：丙用的较大（填“丙”或者“丁”）
    ④当M 和m的大小关系满足M＞＞m 时，才可以认为绳子对木块的拉力等于重物的重力．

    分析 ①注意为了减小实验误差，应采用逐差法求木块的加速度．
    ②实验时要平衡摩擦力，如果平衡摩擦力不够，则图象在F轴上截距不为零，如果平衡摩擦力多度，则图象在a轴上截距不为零．
    ③对a-F图来说，图象的斜率的倒数表示物体质量，斜率不等则质量不同
    ④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．

    解答 解：①为了减小偶然误差，采用逐差法处理数据，有：
    S6-S3=3a1T2，S5-S2=3a2T2，S4-S1=3a3T2，
    为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a=$\frac{1}{3}$（a1+a2+a3）
    解得：a=$\frac{（{S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6}）-（{S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3}）}{9{T}^{2}}$．
    ②图中当F≠0时，a=0．也就是说当绳子有拉力时，小车的加速度为0，说明没有平衡摩擦力或平衡的不够；
    ③对a-F图来说，图象的斜率的倒数表示物体质量，c图中斜率不同，说明两个同学做实验时小车质量不同，丁的斜率大于丙的斜率，则丁的质量小于丙的质量，因此丙的质量较大．
    ④根据牛顿第二定律得：
    对m：mg-F拉=ma
    对M：F拉=Ma
    解得：F拉=$\frac{Mmg}{M+m}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$
    当M＞＞m时，即小车的质量远大于砝码和盘的总质量，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力．
    故答案为：①$\frac{（{S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6}）-（{S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3}）}{9{T}^{2}}$；
    ②没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足；
    ③木块的质量，丙；
    ④M＞＞m．

    点评 本题考查了探究加速度与物体质量，物体受力的关系，注意该实验成立的条件以及数据处理方法．实验时要注意平衡摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不足、或过平衡摩擦力都会对带来实验误差，都是错误的．

    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：实验题

    11．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的挡光条，如图所示，滑块在牵引力作用下，先后匀加速通过两个光电门，配套的数字计时器记录了挡光条通过第一个光电门时的时间为△t1=0.30s，通过第二个光电门的时间为△t2=0.10s，挡光条从开始挡住第一个光电门到开始挡住第二个光电门的时间间隔为△t3=4.0s．则滑块通过第一个光电门时的瞬时速度为0.1 m/s，滑块通过第二个光电门的瞬时速度为0.3m/s．滑块的加速度为0.05m/s2，两个光电门之间的距离是0.8m．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    12．如图所示是某质点运动的v-t图象，请回答：
    （1）质点在图中各段的速度如何变化？（或说明各时段运动性质．）
    （2）在0～4s内、4s～8s、8s～10s内、10s～12s内质点的加速度各是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示．若不考虑其它力，则下列判断中正确的是（　　）
    A．若粒子是从A运动到B，则粒子带正电
    B．粒子一定带负电
    C．若粒子是从B运动到A，则其速度增大
    D．若粒子是从B运动到A，则其加速度增大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    11．如图所示，AB是真空中的两块相距为d1=0.5m的平行金属板，两板间电压UAB=200V．O、P分别为AB板上正对的两个小孔，在B板右侧有足够长倾斜放置的挡板EF，挡板与竖直方向的夹角θ=300．已知小孔P到挡板的水平距离PD=0.5m．某一质量m=4×10-10kg，电荷量q=1×10-4C的粒子，从小孔O由静止开始向B板运动，经小孔P水平射出打到挡板上．不计粒子重力．
    （1）求粒子从小孔O运动到挡板上的D点所用的时间．
    （2）如果在B板右侧至EF区域加上竖直向下的匀强电场E2，粒子仍能打到挡板上，求所加电场E2的最大值．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    1．为了验证“动能定理”，即：合外力对物体做的功等于物体动能的变化，实验装置如图a，木板倾斜构成斜面，斜面B处装有图b所示的光电门．
    （1）装有挡光条的物块由A处静止释放后沿斜面加速下滑，已知挡光条的宽度d，读出挡光条通过光电门的挡光时间t，则物块通过B处时的速度为$\frac{d}{t}$；（用字母d，t表示）
    （2）测得A、B两处的高度差为H、水平距离L；已知物块与斜面的动摩擦因数为μ．为了完成实验，还必须知道的物理量是$\frac{{d}^{2}+2μg{t}^{2}L}{2g{t}^{2}}$；
    （3）如果实验结论得到验证，则以上各物理量之间的关系满足：H=$\frac{{d}^{2}+2μg{t}^{2}L}{2g{t}^{2}}$．（用字母表示）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    8．（1）在探究加速度与力、质量关系的实验中，以下操作正确的是BC．
    A．平衡摩擦力时，应将重物用细线通过定滑轮系在小车上
    B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
    C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
    D．实验时，应先放开小车，后接通电源
    （2）下表中是该实验所记录的部分的数据．
    组别质量m/kg受力F/N加速度a/（m•s-2）
    10.50.25
    20.50
    31.00
    41.0
    51.5
    若利用1、2、3三组数据探究加速度与受力的关系，则2、3组数据中物体的质量分别为0.5kg，0.5kg；若利用3、4、5三组数据探究加速度与物体质量的关系，则4、5组数据中物体所受的力分别为1.00N，1.00N．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，一滑块（带有速度传感器）在倾角为θ的粗糙斜面上从t=0时刻由M点静止释放，最后停在水平面NQ上，斜面和水平面通过一小段圆弧N相连，滑块经过N处时无机械能损失，斜面MN和水平面的粗糙程度相同，速度传感器记录了滑块运行时在各个时刻的速度如下表所示，求：
    （1）斜面和水平面的动摩擦因数μ；
    （2）斜面MN的长度l
    t/s02.55.07.5
    v/（m•s-1）09.011.43.9

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    6．某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了五个连续点之间的距离．

    （1）物块下滑时的加速度a=3.25m/s2，打C点时物块的速度v=1.79m/s；
    （2）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是C（填正确答案标号）
    A．物块的质量      B．斜面的高度       C．斜面的倾角．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案