4．為了探究加速度與力、質量的關系，甲、乙、丙三位同學分別設計了如圖所示的實驗裝置，小車總質量用M表示（乙圖中M包括小車與傳感器，丙圖中M包括小車和與小車固連的滑輪），鉤碼總質量用m表示．

（1）圖丁是用圖甲裝置中打點計時器所打的紙帶的一部分，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個計數(shù)點，加速度大小用a表示．

則OD間的距離為1.20cm．圖戊是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的s-t2圖線（s為各計數(shù)點至同一起點的距離），則加速度大小a=0.933m/s2（保留三位有效數(shù)字）
（2）若乙、丙兩位同學發(fā)現(xiàn)某次測量中力傳感器和測力計讀數(shù)相同，通過計算得到小車加速度均為a，g為當?shù)刂亓铀俣�，則乙、丙兩人實驗時所用小車總質量之比為1：2．

分析 （1）由圖示刻度尺求出OD間的距離，應用勻變速直線運動的速度位移公式可以求出圖象的函數(shù)表達式，然后求出加速度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律，結合動滑輪的拉力是測力計的示數(shù)2倍，從而即可求解．

解答 解：（1）由圖示刻度尺可知，OD間的距離為：2.20cm-1.00cm=1.20cm；
小車做初速度為零的勻加速直線運動，則：s=$\frac{1}{2}$at2，由圖示圖象可知：k=$\frac{1}{2}$a，則a=2k=2×$\frac{0.028}{0.06}$≈0.933m/s2；
（2）乙、丙兩位同學發(fā)現(xiàn)某次測量中力傳感器和測力計讀數(shù)相同，且通過計算得到小車加速度均為a，
根據(jù)牛頓第二定律，則有：F=M乙a，2F=M丙a；
因此乙、丙兩人實驗時所用小車總質量之比為1：2；
由牛頓第二定律，對砝碼研究，則有m乙g-F=m乙a，
而m丙g-F=m丙2a，
解得，m乙：m丙=1：2；
故答案為：（1）1.20，0.933；（2）1：2．

點評 考查不同實驗中，是否平衡摩擦力，是依據(jù)實驗原理，并不是統(tǒng)統(tǒng)平衡的，并掌握牛頓第二定律的應用，注意力傳感器的作用，及理解測力計的讀數(shù)與小車的合力的關系，是解題的關鍵．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，在一個內壁光滑的平底試管內部裝有一個質量為1kg的小球，試管的開口處裝一轉軸，軸到管底小球的距離為5cm，使試管在豎直平面內作圓周運動．（g取10m/s2）
（1）若試管在豎直平面內做的是變速圓周運動，則小球恰好能通過最高點時的速度是多少？
（2）若試管在豎直平面內做的是勻速圓周運動，轉動中試管底部受到小球壓力的最大值是最小值的3倍，求此時的角速度．
（3）若試管在豎直平面內做的是勻速圓周運動，當角速度ω=$\frac{30rad}{s}$時，管底對小球壓力的最大值與最小值分別是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．無限長通電螺線管內部的磁場可認為是勻強磁場．現(xiàn)有一個足夠長螺線管1，半徑為R，甲圖是它的橫截面圖，圓心為O點．在螺線管1中通入順時針的隨時間變化的電流I=2t，它在螺線管內部產生的磁場為B=2kI．在P處放置一個單匝、半徑為 r（r＜R）的圓形導體框，圓心亦在O處，則：
（1）線框中產生的感應電動勢?多大？（不考慮感應電流對螺線管磁場的影響）
（2）產生上述感應電動勢的原因可概括為：變化的磁場在P處產生了一個電場線閉合的環(huán)形感應電場E（不是靜電場），如圖乙所示，感應電場力（是非靜電力）對導體內電荷做功，形成感應電動勢．已知感應電動勢的大小等于每庫侖正電荷沿導體框運動一周時感應電場力對該電荷做的功的大小，由此請求出P處的感應電場的場強E的大�。�
（3）現(xiàn)撤去導體框，在距圓心O為r′（ r′＜R）處由靜止釋放一點電荷（電量為q，質量為m，忽略其所受重力），由t=0時刻釋放，要讓該點電荷恰好能繞O點做半徑為r′的圓周運動，需要在點電荷的圓軌道帶（即丙圖兩虛線間的中間區(qū)域，該區(qū)域的寬度相比r′可以忽略不計）再加一個勻強磁場B1，求B1的表達式和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．某同學利用如圖甲所示的裝置驗證動能定理．固定并調整斜槽，使它的末端O點的切線水平，在水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復寫紙．將小球從斜槽上不同的標記點由靜止釋放，記錄小球到達斜槽底端時下落的高度H，并根據(jù)落點位置測量出小球平拋的水平位移x，改變小球在斜槽上的釋放位置，進行多次測量，記錄數(shù)據(jù)如下：
高度H（h為單位長度）h2h3h4h5h6h7h8h9h
水平位移x（cm）5.59.111.714.215.917.619.020.621.7
（1）斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動摩擦因數(shù)為μ，斜槽底端離地的高度為y，不計小球與水平槽之間的摩擦，若小球從斜槽上滑下的過程中動能定理成立，則應滿足的關系式是${x}^{2}=4（1-\frac{μ}{tanθ}）yH$．

（2）以H為橫坐標，以x2為縱坐標，在坐標紙上描點作圖，如圖乙所示；
（3）由第（1）（2）問，可以得出結論在誤差允許范圍內，小球運動到斜槽低端的過程中，合力對小球所做的功等于小球動能的增量．
（4）受該實驗方案的啟發(fā)，另一同學改用圖丙的裝置實驗．他將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，仍將小球從不同的標記點由靜止釋放，記錄小球到達斜槽底端時下落的高度H，并測量小球擊中木板時平拋下落的高度d，當他以H為橫坐標，以$\frac{1}kd2tljy$為縱坐標，描點作圖，使之仍為一條傾斜的直線，也達到了同樣的目的．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

19．某同學在百米比賽中，以6m/s的速度從起點沖出，經過t=$\frac{20}{3}$s，到50m處的速度是8.2m/s，在t=12.5s時以速度為8.4m/s沖過終點，則該同學在前50m的平均速度為7.5m/s百米平均速度大小為8m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．酒后駕駛會導致許多安全隱患，其中之一是駕駛員的反應時間變長，“反應時間”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到開始采取制動的時間．下表中“反應距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內汽車行駛的距離；“剎車距離”是指駕駛員從踩下剎車踏板制動到汽車停止的時間內汽車行駛的距離．分析下表可知，下列說法正確的是（　�。�
速度反應距離剎車距離
正常酒后正常酒后
15m/s6m12m15m15m
A．駕駛員酒后反應時間為1s
B．駕駛員酒后反應時間比正常情況下多0.5s
C．汽車剎車時，加速度大小為10m/s2
D．汽車剎車時，加速度大小為7.5m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．一衛(wèi)星位于赤道上空繞地球做勻速圓周運動，其運動方向與地球自轉方向相同，赤道上某人每18小時看到該衛(wèi)星掠過上空，已知地球半徑為RE，一天的時間為TE，地面上的重力加速度為g，下列判斷正確的是（　�。�
A．衛(wèi)星的周期為$\frac{3}{7}$TE
B．衛(wèi)星的周期為$\frac{5}{7}$TE
C．衛(wèi)星的軌道半徑為$\root{3}{\frac{{{gR}_{E}^{2}T}_{E}^{2}}{4{π}^{2}}}$
D．衛(wèi)星的軌道半徑為$\frac{1}{4}$$\root{3}{\frac{9g{R}_{E}^{2}{T}_{E}^{2}}{{π}^{2}}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

13．由于新干電池的內阻較小，某同學利用如圖1所示的電路測量兩節(jié)新干電池的電動勢和內阻，所給的器材有：量程為3mA的靈敏電流計，其內阻為100Ω，量程為3V的電壓表（電壓表內阻非常大），阻值分別為R1=900Ω，和R2=2Ω的兩個定值電阻，最大阻值分別為10Ω和200Ω的兩個滑動變阻器．

（1）滑動變阻器選用最大阻值為10Ω
（2）實驗中根據(jù)測得的靈敏電流計、電壓表的數(shù)據(jù)做出電流隨電壓變化的圖象如圖2所示，由圖可知1節(jié)干電池的電動勢E=3.0V，內阻r=1.3Ω（結果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示，粗糙木板的一端固定在轉軸O上，另一端固定有定滑輪，物塊A置于木板上，通過輕彈簧、繞過定滑輪的細繩與物塊B相連，細繩與木板上表面平行．物塊A的質量為M，物塊B的質量為m，且M=2m，已知物塊A與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，初始時刻木板水平，系統(tǒng)處于靜止，當木板繞轉軸O在豎直面內逆時針緩慢轉動，直到物塊A恰好要下滑的過程中，下列說法不正確的是（　�。�
A．彈簧的長度保持不變
B．物塊A與木板間的摩擦力逐漸增大
C．物塊A對木板的壓力逐漸減小
D．當物塊A恰好要下滑時，木板與水平面間的夾角為53°

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