【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置探究加速度與合外力關(guān)系實驗。(當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間)

(1)實驗前,先用游標(biāo)卡尺測出遮光片的寬度,讀數(shù)如圖乙所示,則遮光片的寬度d=___________mm

(2)實驗時,先取下細(xì)線和鉤碼,適當(dāng)墊高長木板沒有定滑輪的一端,將小車輕放在O點,輕推小車使小車沿木板運動,小車通過兩個光電門AB時,連接光電門的計時器顯示遮光片遙光時間分別為t1、t2,如果t1___________t2,則表明平衡了摩擦力。平衡好摩擦力后,撤去光電門A,連好細(xì)線,掛上鉤碼;

(3)讓小車從O點由靜止釋放,記錄小車通過光電門時遮光片遮光時間Δt,記錄鉤碼的質(zhì)量m;

(4)改變所掛鉤碼的質(zhì)量,讓小車從O點由靜止釋放,重復(fù)實驗步驟(3)多次;

(5)要求出每次小車運動的加速度,還需要測量的物理量是___________(寫出需要測量的物理量及相成的物理量符號)。要保證細(xì)線的拉力近似等于鉤碼的重量,需要滿足的條件是___________;

(6)為了能通過圖像直觀地得到實驗的結(jié)果,需要作的是___________關(guān)系圖像。

A.(t)2-m B.t-m C.-m D. -m

如果作出的圖像為___________,則說明質(zhì)量一定時,加速度與合外力成正比。

【答案】12.25 等于 O點到光電門B的距離s 鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 D 過原點的傾斜直線且斜線的斜率為

【解析】

如果t1=t2,表明小車通過兩個光電門AB的速度相等,即小車做勻速運動;根據(jù)vB2=2as可知要求出每次小車運動的加速度,還需要測量的物理量是O點到光電門B的距離s;導(dǎo)出小車所受的合力mgt的函數(shù)關(guān)系,然后確定所要研究的圖像。

(1)遮光片的寬度d=2mm+0.05mm×5=2.25mm。

2)如果t1=t2,表明小車通過兩個光電門AB的速度相等,即小車做勻速運動,則表明平衡了摩擦力;

3)根據(jù)vB2=2as可知要求出每次小車運動的加速度,還需要測量的物理量是O點到光電門B的距離s;由于鉤碼向下加速時,屬于失重,只有當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時,才拉力近似重力。則要保證細(xì)線的拉力近似等于鉤碼的重量,需要滿足的條件是鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量;

4)要驗證F=Ma,即,則為了能通過圖像直觀地得到實驗的結(jié)果,需要作的是圖像,故選D;根據(jù)可知如果作出的圖像為過原點的傾斜直線且斜線的斜率為,則說明質(zhì)量一定時,加速度與合外力成正比。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(甲),MN、PQ為水平放置的足夠長平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L0.5m,導(dǎo)軌左端連接的定值電阻R,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為2T,將一根質(zhì)量為0.2kg、電阻也為r的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計。規(guī)定水平向右為x軸正方向,在x0處給棒一個向右的初速度,并對棒施加水平向右的拉力作用,經(jīng)過2.4m金屬棒受到的安培力為0.8N,圖(乙)為棒所受的安培力F與位移x的關(guān)系圖象。求:

1)運動2.4m時金屬棒瞬時速度大;

2)估算024m內(nèi)定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱(提示:可以用Fx圖象下的面積代表力F所做的功);

302.4m內(nèi)通過電阻R的電荷量;

402.4m內(nèi)水平拉力的沖量大小。

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【題目】如圖,兩端封閉的直玻璃管豎直放置,一段高h=2cm的水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分A、B,已知A、B兩部分的長度分別為l1=30cml2=10cm,空氣柱A的壓強PA=3cmHg.現(xiàn)將玻璃管在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動180°,如圖,整不過程中,氣體溫度始終保持不變,沒有氣體從管的一端通過水銀逸入另一端。求:在圖2狀態(tài)下,氣柱B的壓強和氣柱B的長度.

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【題目】金屬棒MN兩端用細(xì)軟導(dǎo)線懸掛于a、b兩點,其中間一部分處于方向垂直于紙面向里的勻強磁場中,靜止時MN平行于紙面,如圖所示。若金屬棒通有從MN的電流,此時懸線上有拉力。為了使拉力等于零,下列措施可行的是

A. 增大電流

B. 增大磁感應(yīng)強度

C. 將電流方向改為從N流向M

D. 將磁場方向改為垂直于紙面向外

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電子感應(yīng)加速器是利用感應(yīng)電場來加速電子的一種設(shè)備。電子感應(yīng)加速器主要由上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成,當(dāng)電磁鐵通以變化的電流時,會在柱形電磁鐵的兩極間產(chǎn)生磁場,在磁場中安置一個環(huán)形真空管道作為電子運行的軌道,如圖所示(圖中上部分為主視圖、下部分為俯視圖)。當(dāng)磁場發(fā)生變化時,產(chǎn)生的感應(yīng)電場就會不斷加速電子,電子在真空管中沿逆時針方向做圓周運動。下列說法正確的是

A. 感生電場的方向為順時針方向

B. 感生電場的方向為逆時針方向

C. 電磁鐵中通入的電流應(yīng)越來越強

D. 電磁鐵中通入的電流應(yīng)越來越弱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實驗器材來探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

1)圖中已經(jīng)用導(dǎo)線將部分器材連接,請補充完成圖中實物間的連線________。

2)若連接好實驗電路并檢查無誤后,閉合開關(guān)的瞬間,觀察到電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明線圈______(填“A”“B”)中有了感應(yīng)電流。開關(guān)閉合后,他還進(jìn)行了其他兩項操作嘗試,發(fā)現(xiàn)也產(chǎn)生了感應(yīng)電流,請寫出兩項可能的操作:

_________________________________;

_________________________________。

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【題目】傾角為的光滑絕緣斜面如圖所示,在相隔為d的平行虛線間有大小為的勻強磁場,方向垂直斜面向下。一質(zhì)量為,電阻為,邊長為的正方形單匝純電阻金屬線框,在斜面上某點由靜止釋放,當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時,線框的加速度大小為,方向沿斜面向下;線框ab邊剛要離開磁場和cd邊剛進(jìn)入磁場時,cd邊兩端的電壓相同。已知磁場的寬度d大于線框的邊長L,不計空氣阻力,重力加速度為g。求:

1cd邊剛進(jìn)入磁場時,線框中的電流方向;

2cd邊剛進(jìn)入磁場時線框速度v多大;

3)線框通過磁場的過程中,線框中產(chǎn)生的熱量Q是多少。

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【題目】如圖所示為氫原子的能級示意圖,一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子,用這些光照射逸出功為2. 49 eV的金屬鈉,下列說法正確的是( )

A. 這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光,其中從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長最短

B. 這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光,其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高

C. 金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為11. 11 eV

D. 金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為9. 60 eV

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的光滑半圓軌道AB豎直固定在一水平光滑的桌面上,軌道最低點B與桌面相切并平滑連接,桌面距水平地面的高度也為R。在桌面上輕質(zhì)彈簧被a、b兩個小球擠壓(小球與彈簧不拴接),處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知a球的質(zhì)量為m0,a、b兩球質(zhì)量比為2∶3。固定小球b,釋放小球a,a球與彈簧分離后經(jīng)過B點滑上半圓環(huán)軌道并恰能通過軌道最高點A,F(xiàn)保持彈簧形變量不變同時釋放ab兩球,重力加速度取g,求:

(1)釋放小球前彈簧具有的彈性勢能Ep;

(2)b球落地點距桌子右端C點的水平距離;

(3)a球在半圓軌道上上升的最大高度H。

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