(1)作勻加速直線運動的物體,依次通過A、B、C三點,位移SAB=SBC.已知物體在AB段的平均速度為3m/s,在BC段的平均速度大小為6m/s,那么物體在B點時的即時速度的大小為
5
5
m/s
(2)在“探索彈力和彈簧伸長的關系”實驗中:
①測量彈簧的總長度,選用的測量工具是
A
A

A.刻度尺             B.游標卡尺           C.螺旋測微器
②實驗得到下表,若g=10m/s2,彈簧總長x為自變量,各物理量均用國際單位制中單位,彈簧彈力F的函數(shù)關系式為
F=100(x-0.15)
F=100(x-0.15)

彈簧總長度x/cm 20.00 25.00 30.00 35.00
鉤碼質量m/g 500 1000 1500 2000
(3)在測定勻變速直線運動加速度的實驗中,選定一條紙帶如圖所示,從0點開始,每5個點取一個計數(shù)點的紙帶,其中0、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點.測得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm.

①在計時器打出點4時,小車的速度分別為:v4=
31.35
31.35
cm/s,加速度a=
49.6
49.6
cm/s2
②如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz,而做實驗的同學并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比
偏小
偏小
(選填:偏大、偏小或不變).
分析:(1)由于物體做勻變速直線運動,因此根據(jù)v=
v0+vt
2
可以求出各點的速度大。
(2)由上表數(shù)據(jù)分析可求出彈簧總長x(cm)與彈簧彈力F的函數(shù)關系式.
(3)根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上4點時小車的瞬時速度大小.
解答:解:(1)設質點在A設質點在ABC三點的速度分別為vA,vB,vC,根據(jù)AB段的平均速度為3m/s,
可以得到:
vA+vB
2
=3m/s    ①
根據(jù)在BC段的平均速度為6m/s,可以得到:
vC+vB
2
=6m/s     ②
設AB=BC=x,整個過程中的平均速度為:
.
v
=
2x
x
3
+
x
6
=4m/s
所以有:
vA+vC
2
=4m/s    ③
聯(lián)立①②③解得:vA=1m/s,vB=5m/s,vC=7m/s.
(2)①測量彈簧的總長度,選用的測量工具是刻度尺.
故選A.
②由表可知:2000-1500=1500-1000=1000-500=500g=5N
35-30=30-25=25-20=5cm=0.05m
所以,彈簧彈力F的函數(shù)關系式為F=100(x-0.15)
(3)①由于兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出,所以相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1S,
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度:V4=
x4+x5
2T
=31.35cm/s
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:X4-X1=3a1T2 
X5-X2=3a2T2 
 X6-X3=3a3T2 
為了更加準確的求解加速度,我們對三個加速度取平均值
得:a=
1
3
(a1+a2+a3)=49.6cm/s2
②如果在某次實驗中,交流電的頻率51Hz,f>50Hz,那么實際打點周期變小,
根據(jù)運動學公式△x=at2得:真實的加速度值就會偏大,
所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏小
故答案為:(1)5
(2)①A;②F=100(x-0.15);
(3))①31.35    49.6;  ②偏小
點評:(1)對于勻變速直線運動規(guī)律要求學生一定要掌握住,勻變速直線運動是我們在學習中遇到的物體的主要運動形式,也是考查的重點.
(2)考查了函數(shù)的關系式及函數(shù)值,屬于基礎題,關鍵在于根據(jù)圖表信息列出等式,然后變形為函數(shù)的形式.
(3)要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力,在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖(甲)所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置,兩個直線加速器均由k個長度逐個增長的金屬圓筒組成(整個裝置處于真空中,圖中只畫出了6個圓筒,作為示意),它們沿中心軸線排列成一串,各個圓筒相間地連接到正弦交流電源的兩端.設金屬圓筒內部沒有電場,且每個圓筒間的縫隙寬度很小,帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計.為達到最佳加速效果,需要調節(jié)至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期,粒子每次通過圓筒間縫隙時,都恰為交流電壓的峰值.質量為m、電荷量為e的正、負電子分別經(jīng)過直線加速器加速后,從左、右兩側被導入裝置送入位于水平面內的圓環(huán)形真空管道,且被導入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切.在管道內控制電子轉彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖中的A1、A2、A3…An,共n個,均勻分布在整個圓周上(圖中只示意性地用細實線畫了幾個,其余的用細虛線表示),每個電磁鐵內的磁場都是磁感應強度均相同的勻強磁場,磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形.改變電磁鐵內電流的大小,就可改變磁場的磁感應強度,從而改變電子偏轉的角度.經(jīng)過精確的調整,可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運動,這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點和射出點都在圓形運強磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端,如圖(乙)所示.這就為實現(xiàn)正、負電子的對撞作好了準備.
(1)若正、負電子經(jīng)過直線加速器后的動能均為E0,它們對撞后發(fā)生湮滅,電子消失,且僅產(chǎn)生一對頻率相同的光子,則此光子的頻率為多大?(已知普朗克恒量為h,真空中的光速為c.)
(2)若電子剛進入直線加速器第一個圓筒時速度大小為v0,為使電子通過直線加速器后速度為v,加速器所接正弦交流電壓的最大值應當多大?
(3)電磁鐵內勻強磁場的磁感應強度B為多大?
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科目:高中物理 來源:2015屆浙江瑞安八校高一上學期期中聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:計算題

一質點從A點靜止開始以1m/s2的加速度勻加速直線運動,經(jīng)5s后達B作勻速運 動,最后2秒的時間使質點從C點勻減速到D點時速度恰為零,則:

(1)質點勻速運動的速度是多大?

(2)減速運動時的加速度大小是多少?

 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖(甲)所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置,兩個直線加速器均由k個長度逐個增長的金屬圓筒組成(整個裝置處于真空中,圖中只畫出了6個圓筒,作為示意),它們沿中心軸線排列成一串,各個圓筒相間地連接到正弦交流電源的兩端。設金屬圓筒內部沒有電場,且每個圓筒間的縫隙寬度很小,帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計。為達到最佳加速效果,需要調節(jié)至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期,粒子每次通過圓筒間縫隙時,都恰為交流電壓的峰值。
質量為m、電荷量為e的正、負電子分別經(jīng)過直線加速器加速后,從左、右兩側被導入裝置送入位于水平面內的圓環(huán)形真空管道,且被導入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切。在管道內控制電子轉彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖中的A1、A2A3An,共n個,均勻分布在整個圓周上(圖中只示意性地用細實線畫了幾個,其余的用細虛線表示),每個電磁鐵內的磁場都是磁感應強度均相同的勻強磁場,磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形。改變電磁鐵內電流的大小,就可改變磁場的磁感應強度,從而改變電子偏轉的角度。經(jīng)過精確的調整,可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運動,這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點和射出點都在圓形運強磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端,如圖(乙)所示。這就為實現(xiàn)正、負電子的對撞作好了準備。
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科目:高中物理 來源:2008年北京市海淀區(qū)高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖(甲)所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置,兩個直線加速器均由k個長度逐個增長的金屬圓筒組成(整個裝置處于真空中,圖中只畫出了6個圓筒,作為示意),它們沿中心軸線排列成一串,各個圓筒相間地連接到正弦交流電源的兩端.設金屬圓筒內部沒有電場,且每個圓筒間的縫隙寬度很小,帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計.為達到最佳加速效果,需要調節(jié)至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期,粒子每次通過圓筒間縫隙時,都恰為交流電壓的峰值.質量為m、電荷量為e的正、負電子分別經(jīng)過直線加速器加速后,從左、右兩側被導入裝置送入位于水平面內的圓環(huán)形真空管道,且被導入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切.在管道內控制電子轉彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖中的A1、A2、A3…An,共n個,均勻分布在整個圓周上(圖中只示意性地用細實線畫了幾個,其余的用細虛線表示),每個電磁鐵內的磁場都是磁感應強度均相同的勻強磁場,磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形.改變電磁鐵內電流的大小,就可改變磁場的磁感應強度,從而改變電子偏轉的角度.經(jīng)過精確的調整,可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運動,這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點和射出點都在圓形運強磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端,如圖(乙)所示.這就為實現(xiàn)正、負電子的對撞作好了準備.
(1)若正、負電子經(jīng)過直線加速器后的動能均為E,它們對撞后發(fā)生湮滅,電子消失,且僅產(chǎn)生一對頻率相同的光子,則此光子的頻率為多大?(已知普朗克恒量為h,真空中的光速為c.)
(2)若電子剛進入直線加速器第一個圓筒時速度大小為v,為使電子通過直線加速器后速度為v,加速器所接正弦交流電壓的最大值應當多大?
(3)電磁鐵內勻強磁場的磁感應強度B為多大?

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