11．某同學用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律．

該同學將滑塊從距離光電門x遠處由靜止釋放，遮光條通過光電門時，光電門記錄的時間為△t；測得氣墊導軌長度為L1墊起一端距離水平桌面的高度為h．用游標卡尺測量遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d=4.4mm；若重力加速度為g，用相關(guān)物理量的字母表示，則滑塊下滑過程中加速度的理論值可表示為a=g$\frac{h}{{L}_{1}}$，加速度的測量值可表示為a=$\frac{fpztb39^{2}}{2x（△t）^{2}}$．

分析 游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀；
根據(jù)牛頓第二定律可求得加速度的理論值；根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出滑塊經(jīng)過光電門時的速度大小，再根據(jù)速度和位移關(guān)系即可求得加速度的理論值．

解答 解：游標卡尺的主尺讀數(shù)為4mm，游標讀數(shù)為0.1×4mm=0.4mm，則d=4.4mm，
根據(jù)牛頓第二定律可知：mgsinθ=ma
由幾何關(guān)系可知：sinθ=$\frac{h}{{L}_{1}}$
解得：加速度的理論值為：a=g$\frac{h}{{L}_{1}}$
根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，滑塊經(jīng)過光電門的速度為：v=$\frac5lxh3tp{△t}$
根據(jù)v2=2ax可得加速度的測量值為：a=$\frac{{v}^{2}}{2x}$=$\frac{tx9x9f3^{2}}{2x（△t）^{2}}$．
故答案為：4.4；g$\frac{h}{{L}_{1}}$；$\frac{tpbjx9j^{2}}{2x（△t）^{2}}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵明確光電門的作用，能根據(jù)平均速度方法求解瞬時速度，同時注意牛頓第二定律以及運動學公式的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

4．己知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r．則在地球表面和月球表面的重力加速度之比為$\frac{M{r}_{\;}^{2}}{m{R}_{\;}^{2}}$，地球和月球的第一宇宙速度之比為$\sqrt{\frac{Mr}{mR}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法正確的是（　�。�
A．只要閉合回路的磁通量不為零，回路中就有感應(yīng)電流
B．若感應(yīng)電流是由原電流變化而產(chǎn)生的，則感應(yīng)電流的方向總是與原電流的方向相反
C．感應(yīng)電動勢的大小與回路中磁通量的變化率大小成正比
D．當閉合回路的一部分導體在磁場中運動時，速度越大，則感應(yīng)電流強度也越大

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

19．如圖甲是“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置圖，下面一些實驗步驟：

A．用天平測出重物和夾子的質(zhì)量
B．把打點計時器用鐵夾固定在放到桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直面內(nèi)
C．把打點計時器接在交流電源上，電源開關(guān)處于斷開狀態(tài)
D．將紙帶穿過打點計時器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，讓重物靠近打點計時器，處于靜止狀態(tài)
E．接通電源，待計時器打點穩(wěn)定后釋放紙帶，再斷開電源
F．用秒表測出重物下落的時間
G．更換紙帶，重新進行實驗
（1）對于本實驗，以上不必要的兩個步驟是AF
（2）圖乙為實驗中打出的一條紙帶，O為打出的第一個點，A、B、C為從適當位置開始選取的三個連續(xù)點（其它點未畫出），打點計時器每隔0.02s打一個點，若重物的質(zhì)量為0.5kg，當?shù)刂亓铀俣热=9.8m/s2，由圖乙所給的數(shù)據(jù)算出（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）：
①從O點下落到B點的過程中，重力勢能的減少量為0.86J；
②打B點時重物的動能為0.81J．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

6．小明同學利用如圖所示的裝置來驗證機械能守恒定律．A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量為M，擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為m（m＜M）的重物B相連．他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，測出A的擋光片上端到光電門的距離h；然后由靜止釋放B，A下落過程中經(jīng)過光電門，光電門可測出擋光片的擋光時間t，算出擋光片經(jīng)過光電門的平均速度，將其視為A下落h（h＞＞b）時的速度，重力加速度為g．
（1）在A從靜止開始下落h的過程中，驗證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機械能守恒定律的表達式為$（M-m）gh=\frac{1}{2}（M+m）（\frac{t}）^{2}$（用題目所給物理量的符號表示）；
（2）由于光電門所測的平均速度與物體A下落h時的瞬時速度間存在一個差值△v，因而系統(tǒng)減少的重力勢能
大于系統(tǒng)增加的動能（選填“大于”或“小于”）；
（3）為減小上述△v對結(jié)果的影響，小明同學想到了以下一些做法，其中可行的是D
A．保持A下落的初始位置不變，測出多組t，算出多個平均速度然后取平均值
B．減小擋光片上端到光電門的距離h
C．增大擋光片的擋光寬度b
D．適當減小擋光片的擋光寬度b
（4）若采用本裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣萭，則測量值小于真實值（選填“大于”、“等于”或“小于”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

16．某學習小組用圖示的實驗裝置驗證“機械能守恒定律”．他們在氣墊導軌上安裝了一個光電門B，滑塊（帶遮光條）用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與鉤碼相連，每次滑塊都從A處由靜止釋放．
（1）下列實驗要求中不必要的一項是D（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）．
A．應(yīng)將氣墊導軌調(diào)至水平
B．應(yīng)使細線與氣墊導軌平行
C．應(yīng)使A位置與光電門B間的距離適當大些
D．應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量
（2）實驗時，已知滑塊（帶遮光條）的質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m，A、B間的距離L，遮光條的寬度為d和遮光條通過光電門的時間為t，重力加速度為g，則滿足的關(guān)系式$mgL=\frac{1}{2}（M+m）（\frac5vdpztx{t}）^{2}$（用M、m、g、L、d、t表示）即可驗證從A到B過程系統(tǒng)機械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，AOB為一邊界為$\frac{1}{4}$圓弧的勻強磁場區(qū)域，圓弧半徑為R，O點為圓心，D點為邊界OB的中點，C點為AB邊界上一點，且CD平行于AO．現(xiàn)有兩個完全相同的帶電粒子以相同的速度垂直射入磁場（不計粒子重力），其中粒子1從A點正對圓心O射入，恰從B點射出，粒子2從C點沿CD射入，從某點離開磁場，則（　�。�
A．粒子2在磁場中的軌道半徑等于R
B．粒子2一定不從B點射出磁場
C．粒子1與粒子2在磁場中的運動時間之比為3：2
D．粒子1與粒子2離開磁場時速度方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．某興趣小組在課下用同一燈泡和電容器、電感器及直流電源和有效值等于直流的交流電源，先后完成了如圖a、b、c、d所示實驗，關(guān)于S閉合后現(xiàn)象的說法中正確的是（　　）
A．a、b中小燈泡都不會發(fā)光
B．a中燈泡不發(fā)光，b中小燈泡會發(fā)光
C．c、d中小燈泡都發(fā)光，且明亮程度相同
D．c中燈泡發(fā)光，d中燈泡發(fā)光較暗，甚至看不到發(fā)光

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比nl：n2=2：1，原線圈所接交變電壓u=25$\sqrt{2}$sin100πt（V），C為電容器，L為自感線圈，剛開始開關(guān)S斷開，下列說法正確的是（　�。�
A．開關(guān)閉合前，交流電壓表示數(shù)12.5V
B．開關(guān)閉合穩(wěn)定后，燈泡比閉合前暗
C．只增加交變電流的頻率，燈泡變亮
D．只增加交變電流的頻率，電壓表讀數(shù)變大

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