(1)作勻加速直線運(yùn)動的物體,依次通過A、B、C三點(diǎn),位移SAB=SBC.已知物體在AB段的平均速度為3m/s,在BC段的平均速度大小為6m/s,那么物體在B點(diǎn)時的即時速度的大小為______m/s
(2)在“探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中:
①測量彈簧的總長度,選用的測量工具是______.
A.刻度尺       B.游標(biāo)卡尺      C.螺旋測微器
②實(shí)驗(yàn)得到下表,若g=10m/s2,彈簧總長x為自變量,各物理量均用國際單位制中單位,彈簧彈力F的函數(shù)關(guān)系式為______.
彈簧總長度x/cm20.0025.0030.0035.00
鉤碼質(zhì)量m/g500100015002000
(3)在測定勻變速直線運(yùn)動加速度的實(shí)驗(yàn)中,選定一條紙帶如圖所示,從0點(diǎn)開始,每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶,其中0、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點(diǎn).測得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm.

①在計(jì)時器打出點(diǎn)4時,小車的速度分別為:v4=______cm/s,加速度a=______cm/s2
②如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,那么加速度的測量值與實(shí)際值相比______(選填:偏大、偏小或不變).

解:(1)設(shè)質(zhì)點(diǎn)在A設(shè)質(zhì)點(diǎn)在ABC三點(diǎn)的速度分別為vA,vB,vC,根據(jù)AB段的平均速度為3m/s,
可以得到:=3m/s ①
根據(jù)在BC段的平均速度為6m/s,可以得到:=6m/s ②
設(shè)AB=BC=x,整個過程中的平均速度為:==4m/s
所以有:=4m/s ③
聯(lián)立①②③解得:vA=1m/s,vB=5m/s,vC=7m/s.
(2)①測量彈簧的總長度,選用的測量工具是刻度尺.
故選A.
②由表可知:2000-1500=1500-1000=1000-500=500g=5N
35-30=30-25=25-20=5cm=0.05m
所以,彈簧彈力F的函數(shù)關(guān)系式為F=100(x-0.15)
(3)①由于兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)未畫出,所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T=0.1S,
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度:V4==31.35cm/s
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:X4-X1=3a1T2
X5-X2=3a2T2
X6-X3=3a3T2
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度,我們對三個加速度取平均值
得:a=(a1+a2+a3)=49.6cm/s2
②如果在某次實(shí)驗(yàn)中,交流電的頻率51Hz,f>50Hz,那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小,
根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式△x=at2得:真實(shí)的加速度值就會偏大,
所以測量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏小
故答案為:(1)5
(2)①A;②F=100(x-0.15);
(3))①31.35 49.6; ②偏小
分析:(1)由于物體做勻變速直線運(yùn)動,因此根據(jù)v=可以求出各點(diǎn)的速度大小.
(2)由上表數(shù)據(jù)分析可求出彈簧總長x(cm)與彈簧彈力F的函數(shù)關(guān)系式.
(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上4點(diǎn)時小車的瞬時速度大。
點(diǎn)評:(1)對于勻變速直線運(yùn)動規(guī)律要求學(xué)生一定要掌握住,勻變速直線運(yùn)動是我們在學(xué)習(xí)中遇到的物體的主要運(yùn)動形式,也是考查的重點(diǎn).
(2)考查了函數(shù)的關(guān)系式及函數(shù)值,屬于基礎(chǔ)題,關(guān)鍵在于根據(jù)圖表信息列出等式,然后變形為函數(shù)的形式.
(3)要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力,在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖(甲)所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置,兩個直線加速器均由k個長度逐個增長的金屬圓筒組成(整個裝置處于真空中,圖中只畫出了6個圓筒,作為示意),它們沿中心軸線排列成一串,各個圓筒相間地連接到正弦交流電源的兩端.設(shè)金屬圓筒內(nèi)部沒有電場,且每個圓筒間的縫隙寬度很小,帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計(jì).為達(dá)到最佳加速效果,需要調(diào)節(jié)至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期,粒子每次通過圓筒間縫隙時,都恰為交流電壓的峰值.質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子分別經(jīng)過直線加速器加速后,從左、右兩側(cè)被導(dǎo)入裝置送入位于水平面內(nèi)的圓環(huán)形真空管道,且被導(dǎo)入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切.在管道內(nèi)控制電子轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖中的A1、A2、A3…An,共n個,均勻分布在整個圓周上(圖中只示意性地用細(xì)實(shí)線畫了幾個,其余的用細(xì)虛線表示),每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應(yīng)強(qiáng)度均相同的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形.改變電磁鐵內(nèi)電流的大小,就可改變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度.經(jīng)過精確的調(diào)整,可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運(yùn)動,這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在圓形運(yùn)強(qiáng)磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端,如圖(乙)所示.這就為實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子的對撞作好了準(zhǔn)備.
(1)若正、負(fù)電子經(jīng)過直線加速器后的動能均為E0,它們對撞后發(fā)生湮滅,電子消失,且僅產(chǎn)生一對頻率相同的光子,則此光子的頻率為多大?(已知普朗克恒量為h,真空中的光速為c.)
(2)若電子剛進(jìn)入直線加速器第一個圓筒時速度大小為v0,為使電子通過直線加速器后速度為v,加速器所接正弦交流電壓的最大值應(yīng)當(dāng)多大?
(3)電磁鐵內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?
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科目:高中物理 來源:2015屆浙江瑞安八校高一上學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

一質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)靜止開始以1m/s2的加速度勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)5s后達(dá)B作勻速運(yùn) 動,最后2秒的時間使質(zhì)點(diǎn)從C點(diǎn)勻減速到D點(diǎn)時速度恰為零,則:

(1)質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動的速度是多大?

(2)減速運(yùn)動時的加速度大小是多少?

 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖(甲)所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置,兩個直線加速器均由k個長度逐個增長的金屬圓筒組成(整個裝置處于真空中,圖中只畫出了6個圓筒,作為示意),它們沿中心軸線排列成一串,各個圓筒相間地連接到正弦交流電源的兩端。設(shè)金屬圓筒內(nèi)部沒有電場,且每個圓筒間的縫隙寬度很小,帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計(jì)。為達(dá)到最佳加速效果,需要調(diào)節(jié)至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期,粒子每次通過圓筒間縫隙時,都恰為交流電壓的峰值。
質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子分別經(jīng)過直線加速器加速后,從左、右兩側(cè)被導(dǎo)入裝置送入位于水平面內(nèi)的圓環(huán)形真空管道,且被導(dǎo)入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切。在管道內(nèi)控制電子轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖中的A1、A2A3An,共n個,均勻分布在整個圓周上(圖中只示意性地用細(xì)實(shí)線畫了幾個,其余的用細(xì)虛線表示),每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應(yīng)強(qiáng)度均相同的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形。改變電磁鐵內(nèi)電流的大小,就可改變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度。經(jīng)過精確的調(diào)整,可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運(yùn)動,這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在圓形運(yùn)強(qiáng)磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端,如圖(乙)所示。這就為實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子的對撞作好了準(zhǔn)備。
(1)若正、負(fù)電子經(jīng)過直線加速器后的動能均為E0,它們對撞后發(fā)生湮滅,電子消失,且僅產(chǎn)生一對頻率相同的光子,則此光子的頻率為多大?(已知普朗克恒量為h,真空中的光速為c。)
(2)若電子剛進(jìn)入直線加速器第一個圓筒時速度大小為v0,為使電子通過直線加速器后速度為v,加速器所接正弦交流電壓的最大值應(yīng)當(dāng)多大?
(3)電磁鐵內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?

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科目:高中物理 來源:2008年北京市海淀區(qū)高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖(甲)所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置,兩個直線加速器均由k個長度逐個增長的金屬圓筒組成(整個裝置處于真空中,圖中只畫出了6個圓筒,作為示意),它們沿中心軸線排列成一串,各個圓筒相間地連接到正弦交流電源的兩端.設(shè)金屬圓筒內(nèi)部沒有電場,且每個圓筒間的縫隙寬度很小,帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計(jì).為達(dá)到最佳加速效果,需要調(diào)節(jié)至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期,粒子每次通過圓筒間縫隙時,都恰為交流電壓的峰值.質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子分別經(jīng)過直線加速器加速后,從左、右兩側(cè)被導(dǎo)入裝置送入位于水平面內(nèi)的圓環(huán)形真空管道,且被導(dǎo)入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切.在管道內(nèi)控制電子轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖中的A1、A2、A3…An,共n個,均勻分布在整個圓周上(圖中只示意性地用細(xì)實(shí)線畫了幾個,其余的用細(xì)虛線表示),每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應(yīng)強(qiáng)度均相同的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形.改變電磁鐵內(nèi)電流的大小,就可改變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度.經(jīng)過精確的調(diào)整,可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運(yùn)動,這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在圓形運(yùn)強(qiáng)磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端,如圖(乙)所示.這就為實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子的對撞作好了準(zhǔn)備.
(1)若正、負(fù)電子經(jīng)過直線加速器后的動能均為E,它們對撞后發(fā)生湮滅,電子消失,且僅產(chǎn)生一對頻率相同的光子,則此光子的頻率為多大?(已知普朗克恒量為h,真空中的光速為c.)
(2)若電子剛進(jìn)入直線加速器第一個圓筒時速度大小為v,為使電子通過直線加速器后速度為v,加速器所接正弦交流電壓的最大值應(yīng)當(dāng)多大?
(3)電磁鐵內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?

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