4．為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車總質(zhì)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(zhì)量用m表示．

（1）圖丁是用圖甲裝置中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一部分，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的s-t2圖線（s為各計(jì)數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)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(xué)發(fā)現(xiàn)某次測(cè)量中力傳感器和測(cè)力計(jì)讀數(shù)相同，通過(guò)計(jì)算得到小車加速度均為a，g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋瑒t乙、丙兩人實(shí)驗(yàn)時(shí)所用小車總質(zhì)量之比為1：2．

分析 （1）由圖示刻度尺求出OD間的距離，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式可以求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后求出加速度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合動(dòng)滑輪的拉力是測(cè)力計(jì)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(yùn)動(dòng)，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(xué)發(fā)現(xiàn)某次測(cè)量中力傳感器和測(cè)力計(jì)讀數(shù)相同，且通過(guò)計(jì)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(shí)驗(yàn)時(shí)所用小車總質(zhì)量之比為1：2；
由牛頓第二定律，對(duì)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(diǎn)評(píng) 考查不同實(shí)驗(yàn)中，是否平衡摩擦力，是依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，并不是統(tǒng)統(tǒng)平衡的，并掌握牛頓第二定律的應(yīng)用，注意力傳感器的作用，及理解測(cè)力計(jì)的讀數(shù)與小車的合力的關(guān)系，是解題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．如圖所示，在一個(gè)內(nèi)壁光滑的平底試管內(nèi)部裝有一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球，試管的開(kāi)口處裝一轉(zhuǎn)軸，軸到管底小球的距離為5cm，使試管在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)．（g取10m/s2）
（1）若試管在豎直平面內(nèi)做的是變速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度是多少？
（2）若試管在豎直平面內(nèi)做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)的角速度．
（3）若試管在豎直平面內(nèi)做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)角速度ω=$\frac{30rad}{s}$時(shí)，管底對(duì)小球壓力的最大值與最小值分別是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．無(wú)限長(zhǎng)通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)可認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)有一個(gè)足夠長(zhǎng)螺線管1，半徑為R，甲圖是它的橫截面圖，圓心為O點(diǎn)．在螺線管1中通入順時(shí)針的隨時(shí)間變化的電流I=2t，它在螺線管內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)為B=2kI．在P處放置一個(gè)單匝、半徑為 r（r＜R）的圓形導(dǎo)體框，圓心亦在O處，則：
（1）線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?多大？（不考慮感應(yīng)電流對(duì)螺線管磁場(chǎng)的影響）
（2）產(chǎn)生上述感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原因可概括為：變化的磁場(chǎng)在P處產(chǎn)生了一個(gè)電場(chǎng)線閉合的環(huán)形感應(yīng)電場(chǎng)E（不是靜電場(chǎng)），如圖乙所示，感應(yīng)電場(chǎng)力（是非靜電力）對(duì)導(dǎo)體內(nèi)電荷做功，形成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．已知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小等于每庫(kù)侖正電荷沿導(dǎo)體框運(yùn)動(dòng)一周時(shí)感應(yīng)電場(chǎng)力對(duì)該電荷做的功的大小，由此請(qǐng)求出P處的感應(yīng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大�。�
（3）現(xiàn)撤去導(dǎo)體框，在距圓心O為r′（ r′＜R）處由靜止釋放一點(diǎn)電荷（電量為q，質(zhì)量為m，忽略其所受重力），由t=0時(shí)刻釋放，要讓該點(diǎn)電荷恰好能繞O點(diǎn)做半徑為r′的圓周運(yùn)動(dòng)，需要在點(diǎn)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(jì)）再加一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，求B1的表達(dá)式和方向．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理．固定并調(diào)整斜槽，使它的末端O點(diǎn)的切線水平，在水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復(fù)寫紙．將小球從斜槽上不同的標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放，記錄小球到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度H，并根據(jù)落點(diǎn)位置測(cè)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(jìn)行多次測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：
高度H（h為單位長(zhǎng)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(dòng)摩擦因數(shù)為μ，斜槽底端離地的高度為y，不計(jì)小球與水平槽之間的摩擦，若小球從斜槽上滑下的過(guò)程中動(dòng)能定理成立，則應(yīng)滿足的關(guān)系式是${x}^{2}=4（1-\frac{μ}{tanθ}）yH$．

（2）以H為橫坐標(biāo)，以x2為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作圖，如圖乙所示；
（3）由第（1）（2）問(wèn)，可以得出結(jié)論在誤差允許范圍內(nèi)，小球運(yùn)動(dòng)到斜槽低端的過(guò)程中，合力對(duì)小球所做的功等于小球動(dòng)能的增量．
（4）受該實(shí)驗(yàn)方案的啟發(fā)，另一同學(xué)改用圖丙的裝置實(shí)驗(yàn)．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(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放，記錄小球到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度H，并測(cè)量小球擊中木板時(shí)平拋下落的高度d，當(dāng)他以H為橫坐標(biāo)，以$\frac{1}tbv1xff$為縱坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖，使之仍為一條傾斜的直線，也達(dá)到了同樣的目的．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

19．某同學(xué)在百米比賽中，以6m/s的速度從起點(diǎn)沖出，經(jīng)過(guò)t=$\frac{20}{3}$s，到50m處的速度是8.2m/s，在t=12.5s時(shí)以速度為8.4m/s沖過(guò)終點(diǎn)，則該同學(xué)在前50m的平均速度為7.5m/s百米平均速度大小為8m/s．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．酒后駕駛會(huì)導(dǎo)致許多安全隱患，其中之一是駕駛員的反應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，“反應(yīng)時(shí)間”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到開(kāi)始采取制動(dòng)的時(shí)間．下表中“反應(yīng)距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動(dòng)的時(shí)間內(nèi)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(dòng)到汽車停止的時(shí)間內(nèi)汽車行駛的距離．分析下表可知，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
速度反應(yīng)距離剎車距離
正常酒后正常酒后
15m/s6m12m15m15m
A．駕駛員酒后反應(yīng)時(shí)間為1s
B．駕駛員酒后反應(yīng)時(shí)間比正常情況下多0.5s
C．汽車剎車時(shí)，加速度大小為10m/s2
D．汽車剎車時(shí)，加速度大小為7.5m/s2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)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(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，赤道上某人每18小時(shí)看到該衛(wèi)星掠過(guò)上空，已知地球半徑為RE，一天的時(shí)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}}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．由于新干電池的內(nèi)阻較小，某同學(xué)利用如圖1所示的電路測(cè)量?jī)晒?jié)新干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，所給的器材有：量程為3mA的靈敏電流計(jì)，其內(nèi)阻為100Ω，量程為3V的電壓表（電壓表內(nèi)阻非常大），阻值分別為R1=900Ω，和R2=2Ω的兩個(gè)定值電阻，最大阻值分別為10Ω和200Ω的兩個(gè)滑動(dòng)變阻器．

（1）滑動(dòng)變阻器選用最大阻值為10Ω
（2）實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的靈敏電流計(jì)、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(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻r=1.3Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

1．如圖所示，粗糙木板的一端固定在轉(zhuǎn)軸O上，另一端固定有定滑輪，物塊A置于木板上，通過(guò)輕彈簧、繞過(guò)定滑輪的細(xì)繩與物塊B相連，細(xì)繩與木板上表面平行．物塊A的質(zhì)量為M，物塊B的質(zhì)量為m，且M=2m，已知物塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，初始時(shí)刻木板水平，系統(tǒng)處于靜止，當(dāng)木板繞轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到物塊A恰好要下滑的過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是（　�。�
A．彈簧的長(zhǎng)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(duì)木板的壓力逐漸減小
D．當(dāng)物塊A恰好要下滑時(shí)，木板與水平面間的夾角為53°

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案