练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    7．在用图甲所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系．
    ①除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有ACE（选填选项前的字母）．
    A．220V、50Hz的交流电源
    B．电压可调的直流电源
    C．刻度尺
    D．秒表
    E．天平（附砝码）

    ②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是AC．
    A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
    B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
    C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
    ③某同学得到了图乙所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小a=1.15m/s2（保留三位有效数字）．

    ④在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，已知三位同学利用实验数据做出的a-F图象如图丙中的1、2、3所示．下列分析正确的是B（选填选项前的字母）．
    A．出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力
    B．出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适
    C．出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大
    ⑤在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是系统误差（选填“系统误差”或“偶然误差”）．设拉力的真实值为F真，小车的质量为M，为了使$\frac{mg-{F}_{真}}{{F}_{真}}$＜5%，应当满足的条件是$\frac{m}{M}$＜5%．

    分析 根据实验原理选择实验器材，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，根据作差法求解加速度，根据牛顿第二定律结合图象特点分析产生的原因，分别对小车和整体根据牛顿第二定律列式求解即可．

    解答 解：①电火花计时器需要220V、50Hz的交流电源，要用刻度尺测量纸带上点迹的距离，需要天平测量小车的质量，故需要ACE，
    故选：ACE
    ②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，调整长木板的倾斜度，让小车拖着纸带做匀速直线运动，同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，故AC正确，B错误；
    故选：AC
    ③从第一个点开始，每隔四个点取一个计数点，根据纸带可知，相邻计数点之间的距离依次为x1=2.61-0.90cm=1.71cm=0.0171m，
    x2=5.50-2.61cm=2.89cm=0.0289m，x3=9.50-5.50cm=4.00cm=0.0400m，时间间隔T=0.1s，
    根据作差法得a=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{T}^{2}}$=$\frac{0.0400-0.0171}{0.02}=1.15m/{s}^{2}$
    ④A、根据图象1可知，当没有挂砝码、砝码盘时，小车产生了加速度，因此说明平衡摩擦力时木板倾角太大，故A错误；
    B、根据图象2可知，随着F的增大，即砝码、砝码盘的质量增大，不再满足砝码、砝码盘质量小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象，故B正确；
    C、根据图象3可知，当挂上砝码、砝码盘时，小车的加速度还是为零，说明没有平衡摩擦力或平衡的不够，故C错误；
    故选：B
    ⑤在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是系统误差，
    对小车，根据牛顿第二定律得：$a=\frac{{F}_{真}}{M}$，
    对整体，根据牛顿第二定律得：$a=\frac{mg}{M+m}$，
    且$\frac{mg-{F}_{真}}{{F}_{真}}$＜5%，
    解得：$\frac{m}{M}＜$5%．
    故答案为：①ACE；②AC；③1.15；④B；⑤系统误差；5%．

    点评 对于实验问题一定要明确实验原理，并且亲自动手实验，熟练应用所学基本规律解决实验问题，注意平衡摩擦力的细节，理解a-F图象不直的原因．

    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

    17．一物体受到恒定合外力作用而做曲线运动，下列判断正确的是（　　）
    A．该物体的运动轨迹可能为圆
    B．在相等时间内合外力做的功一定相等
    C．该物体的速度方向与合外力方向之间的夹角越来越小
    D．该物体速度大小由v增加到2v和由2v增加到3v的两个过程中，合外力所做的功不相等

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    18．某同学在“研究平抛运动”的实验中描绘平抛运动的轨迹时，忘记记下抛出点的位置，他便以A点为坐标原点，建立了坐标轴，得到如图的图象．
    （1）A点是否是小球开始做平抛运动的位置？不是；
    （2）小球做平抛运动的初速度为2m/s；
    （3）小球过C点的速度大小为$\sqrt{13}$ m/s，
    （4）抛出点的坐标为（-20cm、-5cm）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    15．如图为某探究小组设计的测量弹簧弹性势能的装置，小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动（小球与弹簧不相连），现测得小球的质量为m，桌子的高度为h，小球落地点到桌边的水平距离为s，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则弹簧被压缩时的弹性势能为$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．下列说法正确的是（　　）
    A．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构
    B．发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2
    C．光子像其它粒子一样，不但具有能量，也具有动量
    D．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．一质点做简谐运动的图象如图所示，则该质点（　　）
    A．在0～0.01s内，速度与加速度同向
    B．在0.01s～0.02 s内，速度与回复力同向
    C．在0.025s时，速度为正，加速度为正
    D．在0.04s时，速度最大，回复力为零，动能最大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．在太阳光照射下，肥皂泡的表面会出现彩色条纹；通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光灯，也会看到彩色条纹，这两种现象分别为（　　）
    A．干涉   干涉B．衍射   衍射C．干涉   衍射D．衍射   干涉

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    16．在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，所选用的实验器材有：
    A：小灯泡“2.5V，0.2A”
    B：电流表0-0.6A-3A（内阻约1Ω）
    C：电压表0-3V-15V （内阻很大）
    D：滑线变阻器“2A，10Ω”
    E：电源（两节干电池）
    F：开关一个，导线若干
    （1）在实验时小杰同学采用了如图1所示的实物电路，则具体实验操作前该电路需改进的地方有电流表应外接；电流表量程太大；滑线变阻器滑片应置于左侧
    （2）在改正电路需改进之处后，小杰同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑线变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到2.5V额定电压，而是只能勉强达到1.80V，于是他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到1.8V，为了验证自己的猜想，他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验，电路图如图2，实验数据如下：
    U（V）2.372.302.182.101.901.601.30
    I（A）0.110.140.180.210.290.420.56
    Ⅰ．请在如图3的坐标纸上画出U-I图线，由图线可得E=2.6V，电源内阻为r=10Ω
    Ⅱ．描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8V的原因是否如小杰所猜测？由实验数据得小灯泡两端电压为1.8V时电流为0.19A，试通过分析说明只能达到1.80V的原因．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图所示，在粗糙倾斜的细杆上，质量为M的圆环，从A匀速运动到B，此运动过程中，圆环最少受到几个力的作用．（　　）
    A．两个力作用B．三个力作用
    C．四个力作用D．条件不足，无法判断

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案