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7.某同學(xué)用如圖1所示裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”,他將光電門(mén)固定在氣墊軌道上的某點(diǎn)B處,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后,用重力為F的鉤碼,經(jīng)繞過(guò)滑輪的細(xì)線拉滑塊,每次滑塊從同一位置A由靜止釋放,測(cè)出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t.改變鉤碼個(gè)數(shù),重復(fù)上述實(shí)驗(yàn).記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計(jì)算如表.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345
F/N0.490.981.471.962.45
t/(ms)40.428.623.320.218.1
t2/(ms)21632.2818.0542.9408.0327.6
1t2/[×10-4(ms)-2]6.112.218.424.530.6

(1)為便于分析F與t的關(guān)系,應(yīng)作出F-1t2的關(guān)系圖象.
(2)由圖線得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是F與1t2成正比.
(3)設(shè)AB間的距離為s,遮光條的寬度為d,請(qǐng)你由實(shí)驗(yàn)結(jié)論和推導(dǎo)出物體的加速度與時(shí)間t的關(guān)系可得出的結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi),物體質(zhì)量一定時(shí),加速度與外力成正比.

分析 (1)根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)系和能否根據(jù)圖象判定因變量和自變量之間的關(guān)系確定應(yīng)作出F和1t2的關(guān)系圖象,作圖時(shí)要先選擇合適的標(biāo)度,再描點(diǎn)最后連線,讓該直線盡可能多的穿過(guò)這些點(diǎn),讓其余的點(diǎn)盡可能均勻分布在直線的兩側(cè).
(2)作出圖象即可得到F與1t2成正比.
(3)遮光條通過(guò)光電門(mén)的速度可以用平均速度代替故v=\fracwftgsnqt,再根據(jù)v2=2as即可求出物體的加速度a,a與1t2成正比,F(xiàn)與1t2成正比,可得加速度a與合外力F成正比.

解答 解:(1)由圖表看不出F和t之間的關(guān)系,而F和t2可能成反比關(guān)系,而是否是反比關(guān)系是很難根據(jù)圖象判定的,所以應(yīng)作出F和1t2的關(guān)系圖象.
以F為縱軸,以1t2為橫軸,先描點(diǎn),再用一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線將這些點(diǎn)連接起來(lái),得到F-1t2的關(guān)系圖象如上圖所示.
(2)根據(jù)所作F-1t2的關(guān)系圖象可知圖象是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線,故F與1t2成正比.
(3)由題意知物體通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t,則物體通過(guò)光電門(mén)的速度為v=\fracb9zr7oqt
設(shè)物體的加速度為a,則有v2=2as,
所以a=v22s=qjwme4d22st2
由于AB之間的距離為定值,由③可知物體的加速度a與物體通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間的平方成反比,即a與1t2成正比;
又由②分析可知F與1t2成正比.故在誤差允許范圍內(nèi),物體質(zhì)量一定時(shí),加速度與外力成正比.
故答案為:(1)F-1t2;(2)F與1t2成正比;(3)在誤差允許范圍內(nèi),物體質(zhì)量一定時(shí),加速度與外力成正比.

點(diǎn)評(píng) 本題主要是考查同學(xué)們作圖的能力和根據(jù)圖象得出數(shù)量關(guān)系的能力,只有在日常學(xué)習(xí)一步一步親力所為才能逐步培養(yǎng)出這種能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.宇航員在某星球上,以某初速度將物體水平拋出,測(cè)出拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)距離為L(zhǎng),所用時(shí)間為t,當(dāng)水平初速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí),測(cè)得拋出點(diǎn)到離地點(diǎn)距離為3L,已知該星球半徑為R,萬(wàn)有引力衡量為G,求該星球質(zhì)量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.如圖甲,一個(gè)圓盤(pán)可以繞通過(guò)中心垂直于盤(pán)面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng).圓盤(pán)加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),紙帶隨圓盤(pán)運(yùn)動(dòng)通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打上一系列點(diǎn).用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得圓盤(pán)的直徑如圖乙所示為6cm,用此裝置打出的一條紙帶如圖丙所示(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz,A、B、C、D…為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出).

(1)根據(jù)圖丙計(jì)算,打D點(diǎn)時(shí)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為13 rad/s;
(2)由圖丙可知,紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度大小為0.59m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.如圖所示,質(zhì)量m=1kg的小球(視為質(zhì)點(diǎn))在粗糙的水平面上滑行一段距離lAB后從圓軌道的最低點(diǎn)B滑進(jìn)光滑的軌道內(nèi)測(cè),若小球在A點(diǎn)的初速度大小為v0,水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3,lAB=6.0m,圓軌道的半徑為R=0.9m,若利用小球在圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)的速度大小滿足關(guān)系:12mv12-12mv22=mgh,其中v1為滑塊在B點(diǎn)的速度大小,v2為小球離B點(diǎn)高度差為h時(shí)的瞬時(shí)速度大小.(重力加速度取g=10m/s2

(1)試求當(dāng)小球能恰好運(yùn)動(dòng)到豎直圓軌道的最高點(diǎn)C的情況下,小球在A點(diǎn)應(yīng)有的初速度大小v0
(2)如若小球不能到達(dá)最高點(diǎn)C,而是在圖中的D點(diǎn)便要脫離圓軌道,在已知D點(diǎn)離B點(diǎn)的高度差為hD=1.35m的情況下,求小球脫離軌道時(shí)的速度大小vD.(結(jié)果直接用根號(hào)表示)(注:此問(wèn)題的設(shè)計(jì)與本題第(1)求得的結(jié)果無(wú)關(guān)!)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.如圖,兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為L(zhǎng)=0.5m,其電阻不計(jì),兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角.完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置,每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸,已知兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg,電阻均為R=0.1Ω,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,ab棒在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下,沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng),而cd棒恰好能夠保持靜止,取g=10m/s2,求:
(1)通過(guò)棒cd的電流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)拉力F做功的功率P是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.做描繪小燈泡L的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn),已知該燈泡的額定電流為0.5A,最大阻值約為9Ω.提供的備用器材有:
A.電壓表V1,量程2V,內(nèi)阻為3kΩ
B.電壓表V2,量程15V,內(nèi)阻為25kΩ
C.電流表A1,量程0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω
D.電流表A2,量程3A,內(nèi)阻約0.04Ω
E.電源E,電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻很小
F.滑動(dòng)變阻器R1,最大阻值5Ω,允許最大電流為3A
G.滑動(dòng)變阻器R2,最大阻值200Ω,允許最大電流為1.5A
H.定值電阻R0,阻值為6kΩ
I.開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干
在虛線框內(nèi)已畫(huà)出了實(shí)驗(yàn)電路的一部分.
(1)測(cè)量中要求電流表和電壓表的最大讀數(shù)不小于它們滿刻度的12,圖中電壓表V應(yīng)選V1;電流表A應(yīng)選A1;為便于調(diào)節(jié),滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選R1.(填寫(xiě)各器材名稱后的字母符號(hào))
(2)在虛線框內(nèi)繼續(xù)畫(huà)出未畫(huà)的器材和導(dǎo)線,使成為一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)電路(并把所選器材的字母符號(hào)標(biāo)注在圖中).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)如圖所示,則( �。�
A.t1時(shí)刻線圈中磁通量最大B.t2時(shí)刻線圈中磁通量最大
C.t3時(shí)刻線圈中磁通量變化率最大D.t4時(shí)刻線圈在磁通量變化率最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.關(guān)于天然放射現(xiàn)象,敘述正確的是( �。�
A.若使放射性物質(zhì)與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),其半衰期不會(huì)改變
B.β衰變所釋放的電子不可能是原子核外的電子電離形成的
C.在α、β、γ這三種射線中,γ射線的穿透能力最強(qiáng),α射線的電離能力最強(qiáng)
D.鈾核(23892U)衰變?yōu)殂U核(20682Pb)的過(guò)程中,要經(jīng)過(guò)8次α衰變和10次β衰變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

17.根據(jù)如圖所示可知,當(dāng)物體所需的向心力大于物體所受的合外力時(shí),物體做離心運(yùn)動(dòng);當(dāng)物體所受的合外力等于零時(shí),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng).

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