10.如圖甲所示的裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個光電門、滑塊和沙桶等組成.光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的時間△t1和△t2,導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測出兩個光電門間的距離L,游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d,另用天平測出滑塊和沙與沙桶的質(zhì)量分別為M和m,回答下列問題:

①測量d時,某次游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1mm)的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為11.30 mm.
②若用該裝置來驗(yàn)證牛頓第二定律,以下說法不正確的是A.
A.該裝置可以不平衡摩擦力也不需要將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平
B.如果氣墊導(dǎo)軌水平則輕推滑塊勻速滑動時,通過兩個光電門的時間△t1和△t2必相等
C.實(shí)驗(yàn)時,多次在同一條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)取擋光片通過兩光電門時間的平均值以減小偶然誤差
③若用此裝置中滑塊受到線的拉力即合外力F 可用M、m、L和時間△t1和△t2表示為F=$M\frac{{(\frac7ziw75p{△{t}_{2}})}^{2}-{(\fracyumc0q4{△{t}_{1}})}^{2}}{2L}$.
④通過計(jì)算比較發(fā)現(xiàn)滑塊受到的線的拉力F與沙和沙桶的重力不相等且相差較大,是因?yàn)椴粷M足M>>m.

分析 掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法,主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀.根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度求出滑塊先后通過兩個光電門的瞬時速度,再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動位移速度公式求出加速度,再結(jié)合牛頓第二定律求出F,只有當(dāng)M>>m時,才可以用沙和沙桶的重力來代替滑塊受到的線的拉力F.

解答 解:①游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11mm,游標(biāo)尺上第6個刻度和主尺上某一刻度對齊,所以游標(biāo)讀數(shù)為6×0.05mm=0.30mm,所以最終讀數(shù)為:11mm+0.30mm=11.30mm.
②A、該裝置可以不平衡摩擦力,但需要將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平,故A錯誤;
B、如果氣墊導(dǎo)軌水平則輕推滑塊勻速滑動時,則速度相等,所以通過兩個光電門的時間△t1和△t2必相等,故B正確;
C、實(shí)驗(yàn)時,多次在同一條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)取擋光片通過兩光電門時間的平均值以減小偶然誤差,故C正確.
本題選錯誤的
故選:A
③滑塊通過兩光電門的瞬時速度分別為v1=$\fracvdtigwh{△{t}_{1}}$,v2=$\fracvfdvbad{△{t}_{2}}$,
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動,速度位移公式得:a=$\frac{{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}{2L}$=$\frac{{(\fracttcak6q{△{t}_{2}})}^{2}-{(\fracyyronr7{△{t}_{1}})}^{2}}{2L}$,
根據(jù)牛頓第二定律得:F=Ma=$M\frac{{(\frac2evckyr{△{t}_{2}})}^{2}-{(\fracf2vqdst{△{t}_{1}})}^{2}}{2L}$,
④只有當(dāng)M>>m時,才可以用沙和沙桶的重力來代替滑塊受到的線的拉力F,所以通過計(jì)算比較發(fā)現(xiàn)滑塊受到的線的拉力F與沙和沙桶的重力不相等且相差較大,是因?yàn)椴粷M足M>>m.
故答案為:①11.30;②A;③$M\frac{{(\fractnvrz8a{△{t}_{2}})}^{2}-{(\fracji75a4o{△{t}_{1}})}^{2}}{2L}$;④不滿足M>>m

點(diǎn)評 掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法,知道用重物重力表示小車所受合力的處理方法,知道極短時間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時速度,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
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19.在一種新的“子母球”表演中,讓同一豎直線上的小球A和小球B,從距水平地面的高度為ph(p>1)和h的地方同時由靜止釋放,如圖所示.球A的質(zhì)量為m,球B的質(zhì)量為m.設(shè)小球與地面碰撞后以原速率反彈,小球在空中運(yùn)動過程中的加速度為重力加速度g,忽略球的直徑、空氣阻力及碰撞時間.若球B在第一次上升過程中就能與球A相碰,則p可能取值范圍為1<p≤5.

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1.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系.彈簧測力計(jì)固定在一合適的木板上,桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪,細(xì)繩的兩端分別與彈簧測力計(jì)的掛鉤和礦泉水瓶連接.在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,并測出間距d.開始時將木板置于MN處,現(xiàn)緩慢向瓶中加水,直到木板剛剛開始運(yùn)動為止,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F0,以此表示滑動摩擦力的大。賹⒛景宸呕卦幉醋,繼續(xù)向瓶中加水后,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1,然后釋放木板,并用秒表記下木板運(yùn)動到PQ處的時間t.木板的加速度可以用d、t表示為a=$\frac{2d}{{t}^{2}}$;為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)保持F1不變,重復(fù)實(shí)驗(yàn),多次測量d.t,取平均值.

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18.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).如圖(a)為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖,A為小車,B為電火花打點(diǎn)計(jì)時器,C為鉤碼,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,還有220V交流電源沒有畫出.實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于鉤碼的重力.當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.

(1)除了以上儀器外,還需要下列器材中的BC
A.秒表     B.天平     C.毫米刻度尺     D.彈簧測力計(jì)
(2)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是C
A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運(yùn)動
B.將木板帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運(yùn)動
C.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動
D.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上
(3)圖(b)為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶(交流電的頻率為50Hz),由圖(b)中數(shù)據(jù)求出小車加速度大小為3.1m/s2,A點(diǎn)對應(yīng)的小車速度大小為1.9m/s(保留兩位有效數(shù)字).
(4)保持小車質(zhì)量不變,改變鉤碼質(zhì)量,進(jìn)行多次測量.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度α隨拉力F的變化圖線,如圖(c)所示,圖中直線沒有通過原點(diǎn),其主要原因是平衡摩擦力過度.

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5.在如圖所示的甲(點(diǎn)電荷電場)、乙(等量異種電荷)二個電場中,分別標(biāo)記有a、b、c、d四點(diǎn).下列說法正確的是(  )
A.c點(diǎn)電勢低于d點(diǎn)電勢
B.同一電荷在a、b兩點(diǎn)的電勢能相等
C.與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同
D.同一電荷在c點(diǎn)電勢能一定小于在d點(diǎn)電勢能

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15.一臺小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖甲所示.已知發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)阻1.0Ω,外接一只電阻為19.0Ω的燈泡,如圖乙所示.試求:
(1)與燈泡并聯(lián)的電壓表的示數(shù);
(2)發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱.

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2.某直線運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)的位移隨時間變化規(guī)律的關(guān)系是x=4t+2t2,x與t的單位分別為m和s,則( 。
A.初速度為4m/sB.質(zhì)點(diǎn)的初速度為0
C.質(zhì)點(diǎn)的加速度為4m/s2D.質(zhì)點(diǎn)的加速度為2m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.下列說法中正確的是(  )
A.電場線總是垂直等勢面,從高電勢指向低電勢
B.磁感線總是起于磁鐵北極,終止于磁鐵南極
C.場強(qiáng)的方向就是試探電荷的所受電場力方向
D.由B=$\frac{F}{IL}$可知,當(dāng)通電導(dǎo)線在磁場中不受安培力作用時,則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,矩形線圈abcd的匝數(shù)為N=100匝,線圈ab的邊長為L1=0.2m,bc的邊長為L2=0.25m,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中,繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的角速度ω=100$\sqrt{2}$rad/s,若線圈自身電阻為r=1Ω,負(fù)載電阻R=9Ω.試求:
(1)穿過線圈平面的最大磁通量Φm;
(2)感應(yīng)電動勢的最大值Em;
(3)設(shè)時間t=0時線圈平面與磁感線垂直,寫出線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式;
(4)1分鐘時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q的大。
(5)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過R的電荷量.

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