【題目】某同學利用如圖甲所示的實驗裝置，運用牛頓第二定律測量滑塊的質量M，設計了如下實驗方案：

A．懸掛一質量為m=0.078kg的鉤碼，調整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動；

B．保持長木板的傾角不變，取下細繩和鉤碼，接通打點計時器的電源，然后讓滑塊沿長木板滑下，打點計時器打下的紙帶如圖乙所示（已知打點計時器接頻率為50Hz的交流電源）。

請回答下列問題：（取g=10m/s2，計算結果均保留2位有效數(shù)字）

（1）按上述方法做實驗，是否要求鉤碼質量遠小于滑塊的質量？_______（填“是”或“否”）

（2）打點計時器在打下D點時滑塊的速度vD=________m/s；滑塊做勻加速直線運動的加速a=_________m/s2；

（3）根據(jù)牛頓第二定律，滑塊質量的表達式應為M=_________（用字母a、m以及當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g表示），計算結果為M=_________kg。

【答案】（1）否 （2）1.7m/s； 3.9m/s2 （3）mg/a 0.20

【解析】

（1）根據(jù)實驗原理分析是否要求鉤碼質量遠小于滑塊的質量；

（2）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點時小車的瞬時速度大小；根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=at2可以求出加速度的大��；
（3）應用牛頓第二定律可以求出滑塊的質量。

（1）按上述方法做實驗，則當滑塊沿斜面勻速下滑時滿足：Mgsinθ=mg+f；撤去砝碼后滑塊受到的合力為F= Mgsinθ-f =mg，則不需要鉤碼質量遠小于滑塊的質量；

（2）打點計時器在打下D點時滑塊的速度；滑塊做勻加速直線運動的加速；

（3）滑塊受到的合外力等于F=mg，則Ma=mg，解得，解得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個相同的帶電小球A、B分別用2L和L長的絕緣細線懸掛于絕緣天花板的同一點，當平衡時，小球B偏離豎直方向30°，小球A豎直懸掛且與光滑絕緣墻壁接觸。若兩小球的質量均為m，重力加速度為g。則

A. A、B的靜電力等于

B. 墻壁受的壓力等于

C. A球受到細線的拉力等于

D. B球受到細線的拉力等于

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】分子力F、分子勢能EP與分子間距離r的關系圖線如甲乙兩條曲線所示(取無窮遠處分子勢能EP=0).下列說法正確的是

A. 乙圖線為分子勢能與分子間距離的關系圖線

B. 當r=r0時,分子勢能為零

C. 隨著分子間距離的增大,分子力先減小后一直增大

D. 分子間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得更快

E. 在r<r0階段,分子力減小時,分子勢能也一定減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電路中開關閉合時，燈泡A、B均能正常發(fā)光。若電阻R2發(fā)生斷路，其余元件正常，則（ ）

A. 燈泡A變暗

B. 電容器帶電量減小

C. 燈泡A電壓變化量大于燈泡B電壓變化量

D. 電源的總功率變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在第一象限內，直線OC與x軸的夾角θ=30°。在OC與y軸之間的區(qū)域內有方向與y軸平行的勻強電場，OC與x軸之間的區(qū)域內有垂直于xOy平面向外的勻強磁場。一帶正電粒子在y軸上的P點以初速度v0平行于x軸射入電場，在D點垂直OC邊進入磁場。粒子進入磁場后運動軌跡的半徑為r，軌跡剛好與x軸相切，經(jīng)OC邊返回電場。設粒子的帶電量為q、質量為m，不計粒子的重力。求：

（1）粒子在磁場中的運動時間t；

（2）D點位置坐標（xD，yD）；

（3）電場強度E 和磁感應強度B的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用頻閃照相的方法研究平拋運動的實驗中，某同學得到如圖所示的照片，照片上黑圓點是小球的相，小方格是邊長為0.1m的正方形，x軸沿水平方向，且跟小球水平初速度的方向一致，y軸沿豎直方向，數(shù)據(jù)按實際尺寸標出，已知重力加速度g=10m/s2.

（1）頻閃照相相鄰兩次閃光的時間間隔_____________s；

（2）小球拋出的初速度v0=____________m/s；

（3）在照片上的坐標系中，小球拋出點的x軸坐標是x=______________m。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直面內有一長為R=0.2m的輕桿，輕桿一端與O點連接，另一端與A物塊連接。A物塊、B物塊及A、B之間壓縮的輕彈簧（圖中未畫出）處于綁定狀態(tài)，彈簧彈性勢能EP=J，A、B可視為質點，兩者質量均為m＝1kg。設A、B及壓縮的彈簧構成的組合體為D，剛開始D懸掛在O點正下方，D右側有一個固定的斜面體，斜面體傾角θ＝30°，且底邊與D在同一水平面上；一薄木板C質量mC＝1kg、長度L＝0.5m，置于斜面頂端且處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)給D一向左的速度使其做圓周運動，到最高點時，綁定被解除，物塊B瞬間以速度 彈射出去，稍后B以平行于斜面方向的速度恰落到C的上端，。已知B、C之間的動摩擦因數(shù)，C與斜面之間的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，不計空氣阻力。

（1）求D 剛到達最高位置時桿對D的作用力大��；

（2）判斷D從與O點等高位置到最高點的過程中水平分速度的變化情況；（只需簡略說明理由，不用定量證明）

（3）求從B落到C上到C到達斜面底端的過程中，系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的總熱能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,MN、PQ是兩根長為L=2m、傾斜放置的平行金屬導軌,導軌間距d=1m,導軌所在平面與水平面成一定角度,M、P間接阻值為R=6Ω的電阻.質量為m=0.2kg、長度為d的金屬棒ab放在兩導軌上中點位置,金屬棒恰好能靜止.從t=0時刻開始,空間存在垂直導軌平面向上的勻強磁場,磁感應強度隨時間變化如圖乙所示,在t0=0.1s時刻,金屬棒剛要沿導軌向上運動,此時磁感應強度B0=1.2T.已知金屬棒與導軌始終垂直并且保持良好接觸,不計金屬棒和導軌電阻,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力取重力加速度g=10m/s2.求：

(1)0~t0時間內通過電阻R的電荷量q;

(2)金屬棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)u.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，空間中存在一勻強磁場區(qū)域，磁場方向與豎直面（紙面）垂直，磁場的上、下邊界（虛線）均為水平面；紙面內磁場上方有一個矩形導線框abcd，其上、下兩邊均與磁場邊界平行，已知矩形導線框長為2l，寬為l，磁場上、下邊界的間距為3l。若線框從某一高度處自由下落，從cd邊進入磁場時開始，直至cd邊到達磁場下邊界為止，不計空氣阻力，下列說法正確的是

A. 線框在進入磁場的過程中感應電流的方向為adcba

B. 線框下落的速度大小可能始終減小

C. 線框下落的速度大小可能先減小后增加

D. 線框下落過程中線框的重力勢能全部轉化為內能

查看答案和解析>>

同步練習冊答案