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【题目】某同学在学习了牛顿运动定律后,利用弹簧设计了如图所示的竖直加速度测量仪,可以用来测量某升降装置竖直上下运行时的加速度。一根轻弹簧上端固定在小木板上,旁边附有标尺。将重力为0.8N的小球P挂在弹簧下端,静止时指针指向刻度B处,当悬挂重力为1.0N的小球Q时,将静止时指针所指的刻度标记为0。小球Q与弹簧、木板、标尺共同组成竖直加速度测量仪。取重力加速度g=10m/s2

1)在某次测量中,弹簧的指针恰好指向位于刻度B处。求此时小球Q受到的弹力大小、小球Q加速度的大小和方向

2)当指针位于刻度F时,求此时小球Q受到的弹力大小、小球Q加速度的大小和方向。

【答案】(1)0.8N ; 2m/s2 竖直向下(21.3N; 3m/s2 竖直向上

【解析】

(1)由小球Q的重力可知,小球Q的质量

m=0.1kg

指针指向刻度B时,小球Q所受弹力

T1=0.8N

由牛顿第二定律

GT1=ma1

解得

a1=2m/s2

方向竖直向下

(2)读题可知,弹簧形变量x1为两格时,弹力大小变化

T1=0.2N

弹簧形变量x2为两格时,弹力大小变化:

T2=0.3N

指针指向刻度F时,小球Q所受弹力:

T2=1.0N+0.3N=1.3N

由牛顿第二定律

T2G =ma2

解得

a2=3m/s2

方向竖直向上

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某小组用改装的欧姆表测量电阻Rx的阻值(阻值约为10kΩ),做了以下实验操作:

(1)该小组把量程为100μA、内阻为900Ω的微安表改装成量程分别为1mA5mA电流表。准备的实验器材有:电阻箱R1,电阻箱R2,导线若干。如图,改装电路图中已经标出R1R2,图中O为公共接线柱,ab分别是电流表两个量程的接线柱,电阻箱的阻值R1=_________ΩR2=_________Ω

(2)使用改装好的电流表制作欧姆表,并测电阻Rx的阻值,准备的实验器材有:

A.电源E1(电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计)

B.电源E2(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)

C.滑动变阻器R3(阻值范围0~10Ω

D.滑动变阻器R4(阻值范围0~15kΩ

为使测量尽量准确,电源应选用_________,滑动变阻器应选用_________;(填选项前对应的字母序号)电流表量程_________(填“1mA”或“5mA”);

该同学选择器材、连接电路和操作均正确,多用电表测量电阻时较准确的读数范围应为表盘的中间部分。该同学使用此表测量电阻,能较准确测量被测电阻的阻值范围应为__________________之间。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值.

1)现有电源(4 V,内阻可不计)、滑动变阻器(050 Ω,额定电流2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:

A.电流表(03 A,内阻约0.025 Ω B.电流表(00.6 A,内阻约0.125 Ω

C.电压表(03 V,内阻约3 kΩ D.电压表(015 V,内阻约15 kΩ

在实验中,电流表应选用________,电压表应选用________(选填器材前的字母);实验电路应采用图中的________(填

2)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值Rx________ Ω(保留两位有效数字).

3)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是________________;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是________.(选填选项前的字母)

A.电流表测量值小于流经Rx的电流值 B.电流表测量值大于流经Rx的电流值

C.电压表测量值小于Rx两端的电压值 D.电压表测量值大于Rx两端的电压值

4)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻Rx两端的电压U也随之增加,下列反映Ux关系的示意图中正确的是________

A. B. C.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学做验证力的平行四边形定则的实验,实验装置如图甲所示,其中两个主要步骤如下:

①用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置,记下点的位置,读出并记录两个弹簧测力计的示数;

②只用一个弹簧测力计,通过绳套拉橡皮条使其伸长,读出并记录弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力的图示,如图乙所示;

)以上两步骤均有疏漏,请指出疏漏:

在①中是____________________

在②中是____________________

)图乙所示的两力中,方向一定沿方向的是__________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】探究加速度与力、质量的关系,可以采用不同的研究方案。

1)甲同学采用的方案如图所示,将两个相同的小车放在水平木板上,前端各系一条细绳,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可以放不同的砝码,盘与砝码的总重力可以近似认为是小车受到的拉力。两小车后端各系一条细线,用黑板擦可以同时按住或放开这两条细线,使两车同时停止或运动。某次操作中,在相同时间内测得小车的位移分别为x1x2,若小车的加速度分别为a1a2,则 a1a2=_________,这么做的依据是________________________________

2)乙同学用如图所示器材进行定量探究。用拉力传感器(能测量拉力的仪器)和速度传感器(能测量瞬时速度的仪器)探究加速度与物体受力的关系。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L48.0cmAB两点各安装一个速度传感器,分别测量小车到达AB时的速率。

乙同学认为,运动时小车受到的拉力_____悬挂物的总重力(选填“>”“<”),所以乙同学采用力传感器进行实验。

实验主要步骤如下:

、将拉力传感器固定在小车上;

、垫高木板右端,让小车在不受拉力时做__________运动;

、把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;为保证细线的拉力不变,必须调节滑轮的高度使___________________________________

、接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达AB时的速率vAvB

、改变所挂钩码的数量,重复步骤的操作。

下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速度的平方差,则加速度的表达式a________(用已知符号表示),请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)

次数

F/N

vv/(m2·s2)

a/(m·s2)

1

0.60

0.77

0.80

2

1.04

1.61

1.68

3

1.42

2.34

2.44

4

2.62

4.65

________

5

3.00

5.49

5.72

由表中数据,在坐标纸上作出aF关系图线______

对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外,还可能是_____________________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接,斜面上有ABC三点,ABBC间距均为2L CD间距为3L,斜面上BC部分粗糙,其余部分光滑。2块完全相同、质量均匀分布的长方形薄片,紧挨在一起排在斜面上,从下往上编号依次为12,第1块的下边缘恰好在A处。现将2块薄片一起由静止释放,薄片经过D处时无碰撞无机械能损失。已知每块薄片质量为m、长为L,薄片与斜面BC间的动摩擦因数为tanθ,重力加速度为g.求:

1)第1块薄片下边缘刚运动到B时的速度大小

2)第1块薄片刚好完全滑上粗糙面时,两薄片间的作用力大小F

3)全部滑上水平面后两薄片间的距离d. 

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度Ex变化的图象如图所示。下列说法中正确的是

A.x2点的电势最高

B.O的电势高于x2点的电势

C.正点电荷在x1点的电势能等于它在x3点的电势能

D.负点电荷在x1点的电势能等于它在-x1点的电势能

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【题目】2007年至今,杭州礼让斑马线收获世界级点赞,反映了这座城市对每个个体的尊重与关爱,杭州的斑马线礼让之风,已然成为了杭州在全国的一张名片。有一天,小张开车去上班, 72km/h的速度在一条直路上行驶,看到前面的一位行人正要走班马线过马路,以车子现有的速度完全可以通过班马线而不撞上行人。经过2s时间的思考,小张决定立即刹车而礼让行人。经过5s的匀减速,车子刚好到班马线前停止。设汽车(含驾驶员)的质量为1500kg。求

(1)汽车刹车时加速度的大小。

(2)汽车刹车时受到的合力的大小。

(3)驾驶员看到行人到车子停止的这段时间内平均速度的大小。

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【题目】探究加速度与力、质量的关系实验中,某同学使用了如图所示的装置,打点计时器的打点频率为50Hz。小车的质量为M,沙桶和沙子的质量为m.

1)图乙是实验中得到的一条纸带,ABCDEFG7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为:sAB=4.22cmsBC=4.65cmsCD=5.08cmsDE=5.49cmsEF=5.91cmsFG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则a=_______m/s2vB=______m/s。(保留二位有效数字)

2)某同学在另一次实验中,用沙桶和沙子的重力表示对小车的拉力F,通过数据的处理作出了aF图象,如图所示,则:

①图中的直线不过原点的原因是________________________

②此图中直线发生弯曲的原因是_______________________

③在这个实验中采用的探究方法是__________________________________

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