22.解析:0.364 ,(3)物体所受合外力为零时.加速度也为零 . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

 如图16所示,水平面上放有质量均为m=1kg

的物块A和B(均视为质点),A、B与地面的动摩擦

因数分别为μ1=0.4和μ2=0.1,相距L=0.75 m.现

给物块A一初速度v0使之向物块B运动,与此同时

给物块B一个F=3 N水平向右的力使其由静止开始

运动,取g=10 m/s2.若要使A能追上B,求v0应满足什么条件?

 

 

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实验:验证牛顿第一定律
滑块在水平的气垫导轨上运动,如果加速度为零,即可得出滑块做匀速直线运动的结论,从而验证牛顿第一定律.但实验结果往往显示滑块做的并不是匀速运动,而是减速运动.这是因为滑块在导轨上运动时,尽管有气垫的漂浮作用,但导轨与空气对滑块的阻力还是无法完全避免的.当导轨的一端垫高而斜置时,滑块的下滑力明显大于上述两种阻力,因此可以采用外推的方法来得到所需要的结论.实验装置如图所示.
如果滑块上的挡光片宽度为d,通过1、2两个光电门时的挡光时间分别为t1和t2,那么滑块通过两个光电门时的速度分别为v1=
d
t1
v2=
d
t2
,测量出两个光电门之间的距离s,即可求出滑块的加速度a=
v
2
2
-
v
2
1
2s
,从图中可看出,滑块的加速度a=gsinα=g
h
L
,所以当L不变时,a正比于h.改变h,测得一系列不同的a,然后作出a-h图线.如果a-h直线外推过原点,就是说当h=0时,a=0,即验证了牛顿第一定律.   实验中应注意,h不能调得太小.因为h太小时,前面所说的导轨阻力和空气阻力将表现得明显起来.
(实验结果和讨论)某次实验中s=75.0cm,d=1.00cm.每个h高度做三次实验,毫秒计测量数据如下(单位为10-4s):
序号 垫高h(cm) 第一次[ 第二次[ 第三次[]
t1 t2 t1 t2 t1 t2
1 6.00 279 113 241 110 253 111
2 5.50 259 116 262 116 244 114
3 5.00 260 120 257 119 262 121
4 4.50 311 130 291 128 272 125
5 4.00 294 136 330 137 286 134
6 3.50 316 144 345 147 355 148
7 3.00 358 157 347 156 372 159
计算出来的加速度(单位m/s2)如下表:
1 2 3 4 5 6 7
a1 0.436 0.396 0.326 0.283 0.255 0.218
a2 0.437 0.398 0.370 0.328 0.294 0.253 0.219
a3 0.437 0.401 0.358 0.337 0.290 0.251 0.217
a 0.437 0.398 0.330 0.289 0.253 0.218
(1)填写表格中的数据:
0.364
0.364
;②
0.364
0.364

(2)在直角坐标系中作出a-h图线.
(3)结论:
当h=0时,a=0
当h=0时,a=0
; 理由:
图线是一条过原点的直线
图线是一条过原点的直线

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如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板.在实验中细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得.
(1)关于该实验,下列说法中正确的是
ABC
ABC

A.砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力
B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高
C.电火花计时器使用交流电源
D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持水平
(2)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据完成表格中空白处.

计数点 1 2 3 4 5 6
瞬时速度/( m?s-1 0.165 0.215
0.264
0.264
0.314 0.364 0.413
由纸带求出小车的加速度a=
0.50
0.50
 m/s2  (加速度a保留2位有效数字)
(3)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如下表:
次数 1 2 3 4 5
小车的加速度a/( m?s-2 1.25 1.00 0.80 0.50 0.40
小车的质量m/kg 0.400 0.500 0.625 1.000 1.250[来Z
小车质量的倒数m-1/kg-1 2.50 2.00 1.60 1.00 0.80
利用上表数据,在坐标纸中选择合适物理量为坐标轴建立坐标系,作出直观反映a与m关系的图象.


(4)上题中该小车受到的拉力F为
0.5
0.5
N.

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在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出.中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中
 
1
1
H
的核反应,间接地证实了中微子的存在.
(1)中微子与水中的
 
1
1
H
发生核反应,产生中子(
 
1
0
n
)和正电子(
 
0
+1
e
),即
中微子+
 
1
1
H
 
1
0
n
+
 
0
+1
e
可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是
A
A
.(填写选项前的字母)
A、0和0             B、0和1        C、1和 0       D、1和1
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(γ),即
 
0
+1
e
 
0
-1
e
+→2γ
已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏,反应中产生的每个光子的能量约为
8.2×10-14
8.2×10-14
 J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是
遵循动量守恒
遵循动量守恒

(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小.
解析:(1)发生核反应前后,粒子的质量数和核电荷数均不变,据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0,A项正确.
(2)产生的能量是由于质量亏损.两个电子转变为两个光子之后,质量变为零,由E=△mc2,故一个光子的能量为
E
2
,带入数据得
E
2
=8.2×10-14J.
正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体,故系统总动量为零,故如果只产生一个光子是不可能的,因为此过程遵循动量守恒.
(3)物质波的波长为λ=
h
p
,要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即p=
2mEk
,因为mn<mc,所以pn<pc,故λn<λc

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如图1为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板.在实验中细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得.
(1)为了研究加速度跟力和质量的关系,应该采用的研究实验方法是
 

A.控制变量法   B.假设法
C.理想实验法   D.图象法
(2)关于该实验,下列说法中不正确的
 

A.砝码和小桶的总质量要远大于小车的质量
B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高
C.电火花计时器使用交流电源
D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持与木板平行
(3)图2是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示.根据图6中数据可得出表格1中空白处的数据应是
 

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表格1
计数点 1 2 3 4 5 6
瞬时速度v/( m?s-1 0.165 0.215 0.314 0.364 0.413
由纸带求出小车的加速度a=
 
 m/s2  (加速度a保留2位有效数字)
(4)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如表格2.
表格2
次数 1 2 3 4 5
小车的加速度a/( m?s-2 1.25 1.00 0.80 0.50 0.40
小车的质量m/kg 0.400 0.500 0.625 1.000 1.250
小车质量的倒数m-1/kg-1 2.50 2.00 1.60 1.00 0.80
利用表格2中的数据,在图3所示的坐标纸中作出a与
1
m
关系的图象.(5)上题中该小车受到的拉力F为
 
N.

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