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5.某實驗小組用如圖甲所示的裝置探究小車質量不變時其加速度與力的關系,不計繩子與滑輪間的摩擦.

①平衡摩擦力后再按甲圖所示實驗儀器及裝置做實驗,是否要求鉤碼的總質量遠小于車的質量?否(填“是”或“否”)
②已知交流電源的頻率為50Hz,某次實驗得到的紙帶如圖乙所示,圖中相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出,由該紙帶可求得紙帶上點7相對應的瞬時速度v=0.37m/s,小車的加速度a=0.13m/s2.(結果保留2位有效數(shù)字)

分析 本題①的關鍵是列出鉤碼和小車加速度的表達式即可求解;題②應根據(jù)vt2=xt來求瞬時速度,根據(jù)△x=at2來求加速度.

解答 解:①對鉤碼和小車組成的系統(tǒng)由牛頓第二定律可得它們的加速度大小為a=mgM+m,其中m是鉤碼的質量,M是小車的質量,所以沒有必要要求滿足鉤碼質量遠小于小車質量的條件,即應填“否”;
②相鄰兩個計數(shù)點間的時間為t=5T=0.1s,由vt2=xt可得,v7=x57+x794t=7.21+7.72×1024×0.1=0.37m/s;
由△x=at2可得,a=0.51×0.010.04m/s2=0.13m/s2;
故答案為:①否;②0.37,0.13

點評 應明確:①vt2=xt和△x=at2在利用紙帶來求瞬時速度和加速度問題中的應用;②“探究加速度與合外力及質量關系實驗”中,可以首先根據(jù)牛頓第二定律寫出加速度的表達式,然后討論即可.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,“L”形的絕緣粗糙硬質管,豎直部分AB與水平部分BC長度均為l=4m,AB與BC間用一很小的光滑圓弧連接,整個絕緣管固定在水平向右的勻強電場中(電場的右側邊界為PQ),場強大小E=5×103N/C,一直徑比管徑略小,質量m=1×10-2kg,帶電量q=1×10-4C的帶正電小球從管口A由靜止釋放,下落過程中小球與豎直管AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.小球從水平管BC穿出后,立即進入水平放置的兩平行板間做直線運動.若兩平行板間距離d=0.1m,M板帶正電,兩板間的電壓UMN=90V;兩板間勻強磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度B=5T,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小球運動到管口C處時的速度多大?
(2)水平管BC對小球做的功.

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16.在“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中,提供的器材有:
A.干電池一節(jié)
B.電流表(量程0.6A)
C.電壓表(量程3V)
D.開關S和若干導線
E.滑動變阻器R1(最大阻值2000Ω,允許最大電流0.1A)
F.滑動變阻器R2(最大阻值200Ω,允許最大電流0.5A)
G.滑動變阻器R3(最大阻值20Ω,允許最大電流1A)
(1)按圖甲所示電路測量干電池的電動勢和內(nèi)阻,滑動變阻器應選R3(填R1,R2或R3
(2)圖乙電路中部分導線已連接,請用筆畫線代替導線將電路補充完整.要求電阻器的滑片滑至最右端時,其使用電阻值最大.
(3)閉合開關,調節(jié)滑動變阻器,讀取電壓表和電流表的示數(shù),用同樣的方法測量多組數(shù)據(jù),將實驗測得的數(shù)據(jù)點標在了如圖丙所示的坐標圖中,請作出U-I圖線,由此求得待測電池的電動勢E=1.5V,內(nèi)電阻r=1.9Ω.(結果保留兩位有效數(shù)字)

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13.如圖所示,一根豎直放置的細桿,其正下方h=5m處有一點O,棒從高空自由落下,桿經(jīng)過O點所用時間是1s.求桿的長度L(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,在傾角為30°的斜面上的P點釘有一光滑小鐵釘,以P點所在水平虛線將斜面一分為二,上部光滑,下部粗糙.一繩長為3R輕繩一端系與斜面O點,另一端系一質量為m的小球,現(xiàn)將輕繩拉直,將小球從A點由靜止釋放,小球恰好能第一次通過圓周運動的最高點B點.已知OA與斜面底邊平行,OP距離為2R,且與斜面底邊垂直,則小球從A到B的運動過程中(  )
A.合外力做功12mgRB.克服摩擦力做功34mgR
C.重力做功2mgRD.機械能減少14mgR

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10.兩點電荷形成電場的電場線分布如圖所示,A、B是電場線上的兩點,下列判斷正確的是( �。�
A.A、B兩點的電場強度大小不等,方向相同
B.A、B兩點的電場強度大小相等,方向不同
C.左邊電荷帶負電,右邊電荷帶正電
D.兩電荷所帶電荷量相等

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.實驗裝置如圖所示,此外還準備了刻度尺天平(包括砝碼)等.
利用此裝置可以做“研究勻變速直線運動”實驗和“研究加速度、力與質量的關系”實驗,還可以做“研究合外力做功和動能變化的關系”的實驗.
①下列說法正確的是C.(填選項前字母)
A.上述三個實驗都必須平衡摩擦力
B.在實驗需要平衡摩擦力時必須將鉤碼通過細線掛在小車上
C.在實驗開始前,先調節(jié)木板上定滑輪的高度,使牽引小車的細繩與木板平行
D.為減小系統(tǒng)誤差,上述三個實驗的應該使鉤碼質量遠大于小車質量
②如圖是實驗中獲得的一條紙帶的一部分,選取O、A、B、C計數(shù)點,已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,則打B點時小車的瞬時速度大小為0.653m/s(保留三維有效數(shù)字)
③“研究合外力做功和動能變化的關系”的實驗中,某同學將鉤碼重力做的功當作細繩拉力做的功,經(jīng)多次試驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些,這一情況可能是下列哪些原因造成的CD(填選項前字母)
A.在接通電源的同時釋放了小車
B.小車釋放時離打點計時器太近
C.阻力未完全被小車重力沿木板方向的分子平衡掉
D.鉤碼做勻加速運動,鉤碼重力大于細繩拉力.

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14.如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,R1為光敏電阻(光敏電阻被光照射時電阻會變�。斢泄庹丈銻1時,燈泡L正常發(fā)光;當無光照射R1時,下列說法正確的是( �。�
A.通過光敏電阻R1的電流變大B.光敏電阻R1兩端的電壓變大
C.電源的熱功率變大D.電源的輸出功率一定變大

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15.物體甲的x-t圖象和物體乙的v-t圖象分別如圖所示,則這兩物體的運動情況是( �。�
A.甲在整個t=6s時間內(nèi)運動方向一直不變,它通過的總位移大小為6m
B.甲在整個t=6s時間內(nèi)有來回運動,它通過的總位移為零
C.乙在整個t=6s時間內(nèi)有來回運動,它通過的總位移為零
D.乙在整個t=6s時間內(nèi)運動方向一直不變,它通過的總位移大小為4m

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