【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系,甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗裝置。其中M為小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量,滑輪由鐵絲固定在車上,質(zhì)量為m0=0.1kg。力傳感器可測出輕繩中的拉力F的大小,不計滑輪與輕繩之間的摩擦。

1)實(shí)驗時,一定要進(jìn)行的操作是____(填寫選項前字母)

A用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力

C.小車靠近打點(diǎn)計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄力傳感器的示數(shù)

D.為減小誤差,實(shí)驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

2)甲同學(xué)在實(shí)驗中得到如圖所示的一條紙帶(兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出),已知打點(diǎn)計時器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車在2號點(diǎn)時的速度為___m/s,小車的加速度為____m/s2;(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

3)乙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出如圖所示的a—F圖線,該同學(xué)做實(shí)驗時存在的問題是____

4)乙同學(xué)改正實(shí)驗方案后,得到了如圖的a—F圖線。則小車的質(zhì)量M____。

【答案】BC 0.380m/s2 沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠 0.90kg

【解析】

(1)[1]AD.本題繩中拉力可以由力傳感器測出,不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量,也不需要使砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量,故AD錯誤;

B.實(shí)驗時需將長木板右端墊高,以平衡摩擦力,B正確;

C.實(shí)驗時,小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器,先接通電源,再釋放小車,記錄傳感器的示數(shù),故C正確。

(2)[2]兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出,相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔

T=5×0.02s=0.1s

根據(jù)紙帶可求出小車在2號點(diǎn)時的速度

[3]根據(jù)△x=aT2,運(yùn)用逐差法有:

=0.380m/s2

(3)[4]由圖像可知,當(dāng)F不等于0,a仍等于0時,則其沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠。

(4)[5]由牛頓第二定律得:

a=

由圖像可知斜率

k=

則小車的質(zhì)量為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】如圖所示,質(zhì)量M=2kg的物塊A放在水平地面上,滑輪固定在天花板上,細(xì)繩跨過滑輪,一端與物塊A連接,另一端懸掛質(zhì)量m=1kg的物塊B,細(xì)繩豎直,A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)對物體A施加向左的水平外力F,使A沿水平面向左緩慢移動。物塊A剛開始移動時水平外力F13N,不計繩與滑輪間的摩擦,重力加速度g10 m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,求:

(1)物塊A與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)當(dāng)連接物塊A的細(xì)繩與豎直方向的夾角β=37°時,水平外力F2的大小。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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【題目】如圖所示,一個帶電為+q質(zhì)量為m的小球,從距地面高h處以一定的初速水平拋出, 在距拋出點(diǎn)L(水平距離)處有根管口比小球稍大的豎直細(xì)管,管的上端口距地面h/2。為了使小球能無碰撞地通過管子,可在管子上方整個區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強(qiáng)電場,

求:(1)小球的初速度

2)應(yīng)加電場的場強(qiáng)

3)小球落地時的動能

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【題目】同學(xué)們利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實(shí)驗時,接通電源使光源(燈泡)正常發(fā)光,調(diào)整儀器從目鏡中可以觀察到干涉條紋。

(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),下列操作可行的是__________;

A.將單縫向雙縫靠近

B.將屏向靠近雙縫的方向移動

C.將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動

D.使用間距更小的雙縫

(2)若雙縫的間距為d,屏與雙縫間的距離為l,測得第1條亮紋中央到第n條亮紋中央間距離為x,則單色光的波長_________;

(3)若只將濾光片去掉,下列說法正確的是_________

A.屏上出現(xiàn)彩色衍射條紋,中央是紫色亮紋

B.屏上出現(xiàn)彩色衍射條紋,中央是白色亮紋

C.屏上出現(xiàn)彩色干涉條紋,中央是紅色亮紋

D.屏上出現(xiàn)彩色干涉條紋,中央是白色亮紋

(4)隨著學(xué)習(xí)的不斷深入,同學(xué)們對光的本性有了更為豐富的認(rèn)識,F(xiàn)在我們知道光既具有波動性,又具有粒子性,即光具有波粒二象性。

①在雙縫干涉實(shí)驗中,某個光子打在光屏上落點(diǎn)的準(zhǔn)確位置_________(選填“可以”或“不可以”)預(yù)測;

②在光電效應(yīng)實(shí)驗中,用紫外線照射鋅板可以使光電子離開鋅板,如果只增加紫外線的照射強(qiáng)度光電子的最大初動能是否會增加。請說明你的觀點(diǎn)及依據(jù)________________。

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【題目】下面是某同學(xué)對電場中的一些概念及公式的理解,其中正確的是

A.根據(jù)真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式E=可知,電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度與場源電荷所帶的電荷量有關(guān)

B.根據(jù)電容的定義式C=可知,電容器的電容與其所帶電荷量成正比,與兩極板間的電壓成反比

C.根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式I=可知,電路中的電流強(qiáng)度與通過的電荷量成正比,與所經(jīng)歷的時間成反比

D.根據(jù)電勢差的定義式UAB=可知,帶電荷量為1C的正電荷,從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)克服電場力做功為1 J,則UAB=1V

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【題目】如圖所示,真空中一對平行金屬板水平正對放置,板長為L,極板面積為S,兩板間距離為d。

(1)圖中裝置可視為平行板電容器,充電后與電源斷開,板間存在勻強(qiáng)電場。已知電容器所帶電荷量為Q。請你證明:兩板間的電場強(qiáng)度E只與QS有關(guān),與d無關(guān);

(2)若保持圖中兩金屬板間的電勢差為U,現(xiàn)有一帶電粒子從上極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間,到達(dá)下極板時恰好落在極板中心。已知帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,板間電場可視為勻強(qiáng)電場,忽略重力和空氣阻力的影響。求:帶電粒子在極板間運(yùn)動的加速度a和初速度v0。

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【題目】2017年人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程,兩顆中子星在合并前曾經(jīng)繞二者連線上的某點(diǎn)轉(zhuǎn)動。宇宙中存在著許多這樣的雙星系統(tǒng),如圖所示,A、B兩星球是繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的雙星系統(tǒng),已知,則( 。

A.星球A的質(zhì)量一定大于星球B的質(zhì)量B.星球A的線速度一定小于星球B的線速度

C.飛船經(jīng)過O點(diǎn)時,受到雙星萬有引力合力為零D.星球A的向心加速度一定大于星球B的向心加速度

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【題目】某同學(xué)設(shè)計了如圖所示電路,不僅可測量毫安表的內(nèi)阻,還可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻,使用的器材有:待測電源E、毫安表mA(滿偏電流1mA、內(nèi)阻未知)、電阻箱R00~999.9)、電阻箱R0~99999)、兩個開關(guān)及導(dǎo)線若干。

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖中完成實(shí)物電路的連接_________;

(2)測量毫安表的阻值時,先調(diào)節(jié)R_______(選填“最大值”或“最小值”),閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)R使電流表示數(shù)為1mA;然后閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)R0使電流表示數(shù)為0.5mA;此時R0的值為99.0(已知)。則的測量值為_________

(3)用該電路來測量電源電動勢E和內(nèi)阻r時,將R0調(diào)節(jié)到1.0,閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)R,得到R和對應(yīng)毫安表電流I的多組數(shù)據(jù),作出的圖象,如圖所示。則電源電動勢_______V,內(nèi)阻_______。

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【題目】如圖所示,固定于同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷,電荷量分別為 + Q-Q,A、B相距為2d;MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿,另有一個穿過細(xì)桿的帶電小球P質(zhì)量為m,電荷量為+q(可視為點(diǎn)電荷,放入電場后不影響電場的分布),現(xiàn)將小球P 從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開始釋放,小球P向下運(yùn)動到距C點(diǎn)距離為dO點(diǎn)時, 速度為v,已知MNAB之間的距離為d,靜電力常量為重力加速度為g。則

A. C、O兩點(diǎn)間的電勢差

B. O點(diǎn)處的電場強(qiáng)度

C. 小球下落過程中重力勢能和電勢能之和不變

D. 小球P經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時的速度為

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