19.某實(shí)驗(yàn)小組在探究“加速度與物體質(zhì)量、受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率是50Hz,具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.按圖甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置;
B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下做勻速運(yùn)動;
C.取下細(xì)繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;
D.先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;
E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)B~D步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度.
(1)按上述方案做實(shí)驗(yàn)是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量.否(填“是”或“否”)

(2)實(shí)驗(yàn)打出的其中一條紙帶如圖乙所示,由該紙帶可測得小車的加速度為1.44m/s2
(3)某同學(xué)將有關(guān)測量數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)的表格中,如表所示:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345
砝碼盤中的砝碼總重力F/N0.100.200.290.390.49
小車的加速度a/(m•s-20.881.441.842.382.89
他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖象如圖丙所示,造成圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是未考慮砝碼盤的重力,由該圖線的延長線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是砝碼盤的重力.

分析 根據(jù)小車做勻變速運(yùn)動列出方程,對合外力進(jìn)行分析即可求解;在勻變速直線運(yùn)動中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù),根據(jù)作差法求解加速度;由圖象可知,當(dāng)外力為零時(shí),物體有加速度,通過對小車受力分析即可求解.

解答 解:(1)當(dāng)小車勻速下滑時(shí)有:
Mgsinθ=f+(m+m0)g,M為小車的質(zhì)量,m0為砝碼盤的質(zhì)量,
當(dāng)取下細(xì)繩和砝碼盤后,放開小車做勻加速運(yùn)動,由于重力沿斜面向下的分力Mgsinθ和摩擦力f不變,
因此其合外力為F=Mgsinθ-f=(m+m0)g,
由此可知該實(shí)驗(yàn)中不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量.
(2)在勻變速直線運(yùn)動中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù),
即△x=aT2,將△x=1.44cm=0.0144m,T=0.1s
帶入解得:a=1.44m/s2
(3)由圖象可知,當(dāng)外力為零時(shí),物體有加速度,這說明在計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的重力、砝碼盤的重力.
故答案為:(1)否;(2)1.44;(3)未考慮砝碼盤的重力;砝碼盤的重力

點(diǎn)評 解答實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵是正確理解實(shí)驗(yàn)原理,加強(qiáng)基本物理知識在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,同時(shí)不斷提高應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解答物理問題的能力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,在O點(diǎn)正下方有一個(gè)具有理想邊界的勻強(qiáng)磁場,銅環(huán)在A點(diǎn)由靜止釋放向右擺第一次至最高點(diǎn)B,不考慮空氣阻力,則( 。
A.B點(diǎn)高于A點(diǎn)B.A點(diǎn)、B點(diǎn)等高
C.環(huán)最終在磁場內(nèi)擺動D.銅環(huán)最后停下來

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10.如圖甲所示,為了探究某物體在粗糙斜面上向上滑行的最大距離x與斜面傾角θ的關(guān)系,將該物體以大小不變的初速度v0從足夠長的斜面底端向上推出,調(diào)節(jié)斜面傾角θ,測得x與θ的關(guān)系如圖乙所示,g取10m/s2,根據(jù)圖象可求出(  )
A.物體的初速度大小為v0=3m/s
B.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.75
C.取不同的傾角θ,物體在斜面上能達(dá)到的x最小值為xmin=1.44m
D.當(dāng)θ=30°時(shí),物體達(dá)到最大距離后將會沿斜面下滑

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.有3個(gè)人造地球衛(wèi)星A、B、C,在地球的大氣層外沿如圖所示的方向做勻速圓周運(yùn)動,已知mA=mB<mC,則關(guān)于三個(gè)衛(wèi)星的說法中正確的是( 。
A.線速度大小的關(guān)系是va>vb=vc
B.周期關(guān)系是Ta<Tb=Tc
C.向心力大小的關(guān)系是Fa=Fb<Fc
D.軌道半徑和周期的關(guān)系是$\frac{{{r}_{a}}^{3}}{{{T}_{a}}^{2}}$=$\frac{{{r}_}^{3}}{{{T}_}^{2}}$=$\frac{{{r}_{c}}^{3}}{{{T}_{c}}^{2}}$

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14.關(guān)于牛頓運(yùn)動定律,下列理解正確的是( 。
A.作用力和反作用力等大反向,合力為零
B.先有力的作用,然后才產(chǎn)生加速度
C.質(zhì)量越大的物體慣性也越大
D.物體只有受到力的作用才會運(yùn)動

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4.下列關(guān)于濕度的說法中正確的是( 。
A.絕對濕度大,相對濕度一定大
B.相同溫度下絕對濕度越小,表明空氣中水汽越接近飽和
C.露水總是出現(xiàn)在夜間和清晨,是因?yàn)闅鉁氐淖兓箍諝饫镌瓉盹柡偷乃魵庖夯木壒?/td>
D.干濕泡溫度計(jì)的濕泡溫度計(jì)與干泡溫度計(jì)的示數(shù)差距越大,表示空氣的相對濕度越大

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11.“用油膜法估測分子的大小”時(shí)有如下步驟:
A.向淺盤中倒入約2cm深的水;
B.向淺盤中的水面均勻地撒入石膏粉(或痱子粉);
C.將油酸和酒精按一定比例配制好;
D.把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中,當(dāng)體積達(dá)到1mL時(shí)記下滴入的滴數(shù),算出每滴液滴的體積;
E.把一滴酒精油酸溶液滴在水面上,直到薄膜形態(tài)穩(wěn)定;
F.將玻璃板放在淺盤上,然后將油酸膜的形態(tài)用彩筆畫在玻璃板上;
G.把玻璃板放在方格紙上,數(shù)出薄膜所占面積;
H.計(jì)算出油膜的厚度L.
若所用油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中含有純油酸6mL,溶液每1mL有75滴,把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用筆在玻璃板上描繪出油酸膜的輪廓形狀再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上,其形狀和尺寸如圖所示,坐標(biāo)紙中正方形方格的邊長為1cm,試求:
(1)油酸膜的面積是113cm2
(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是8×10-6mL.(保留一位有效數(shù)字)
(3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑為7×10-10m.(保留一位有效數(shù)字)

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8.如圖所示,質(zhì)量為M的小車在光滑的水平面上以速度v0向右做勻速直線運(yùn)動,一個(gè)質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)處自由下落,與小車碰撞后反彈上升的高度仍為h.設(shè)M?m,發(fā)生碰撞時(shí)彈力FN?mg,小球與車之間的動摩擦因數(shù)為μ,求:
(1)小球彈起時(shí)的豎直速度.
(2)小球彈起時(shí)的水平速度.

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8.如圖所示的電路中,燈泡L1發(fā)光,燈泡L2、L3均不亮,電流表A2有讀數(shù),A1沒有讀數(shù),沒只有一處有故障,電表均是理想的,則產(chǎn)生故障的原因可能是( 。
A.燈泡L1斷路B.燈泡L2短路C.燈泡L2斷路D.燈泡L3短路

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