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3.某同學(xué)用圖1所示的實(shí)驗裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動.實(shí)驗步驟如下:
a.安裝好實(shí)驗器材.
b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動,重復(fù)幾次.選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶,舍去開始密集的點(diǎn)跡,從便于測量的點(diǎn)開始,每兩個打點(diǎn)間隔取一個計數(shù)點(diǎn),如圖2中0、1、2…6點(diǎn)所示.
c.測量1、2、3…6計數(shù)點(diǎn)到0計數(shù)點(diǎn)的距離,分別記作:S1、S2、S3…S6
d.通過測量和計算,該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動.
e.分別計算出S1、S2、S3…S6與對應(yīng)時間的比值S1t1、S2t2、S3t3、…、S6t6
f.以St為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo),標(biāo)出St與對應(yīng)時間t的坐標(biāo)點(diǎn),劃出St-t圖線.
結(jié)合上述實(shí)驗步驟,請你完成下列任務(wù):
①實(shí)驗中,除打點(diǎn)及時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有A和C.(填選項代號)
A.電壓合適的50Hz交流電源    B.電壓可調(diào)的直流電源  C.刻度尺    D.秒表       E.天平       F.重錘
②將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點(diǎn)對齊,0、1、2、5計數(shù)點(diǎn)所在位置如圖3所示,則
S2=2.98cm,S5=13.20cm.
③該同學(xué)在圖4中已標(biāo)出1、3、4、6計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo),請你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫出St-t圖.
④根據(jù)St-t圖線判斷,在打0計數(shù)點(diǎn)時,小車的速度v0=0.18m/s;它在斜面上運(yùn)動的加速度a=4.8m/s2

分析 ①根據(jù)實(shí)驗原理與實(shí)驗器材分析答題;
②根據(jù)圖示刻度尺讀出其示數(shù);
③根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象;
④求出圖象的函數(shù)表達(dá)式,然后根據(jù)函數(shù)表達(dá)式與圖象求出瞬時速度與加速度.

解答 解:①實(shí)驗中,除打點(diǎn)計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列的器材中,必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源給打點(diǎn)計時器供 電,需要用刻度尺測量計數(shù)點(diǎn)之間的距離,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,打點(diǎn)計時器記錄了小車運(yùn)動時間,不需要秒表,該實(shí)驗中不需要測量質(zhì)量,因此不需要天平,實(shí)驗中 有小車帶動紙帶運(yùn)動,因此不需要重錘,故選:A、C.
②由圖示刻度尺可知,其分度值為1mm,S2=2.98cm,S5=13.20cm;
③在坐標(biāo)系內(nèi)描出、25兩個計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的點(diǎn),然后根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象如圖所示:

④根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移時間關(guān)系:s=v0t+12at2,整理得:st=v0+12at,
因此圖象的縱軸截距大小表示初速度的大小,圖象的斜率表示加速度的大小,
由圖示圖象可得:v0=0.18m/s,12a=k=0.780.180.25=2.4,加速度:a=4.8m/s2
故答案為:①A;C;②2.98;13.20;③圖象如圖所示;④0.18;4.8.

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗器材、刻度尺讀數(shù)、作圖象、求初速度與加速度問題;應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗數(shù)據(jù)是常用的使用數(shù)據(jù)處理方法;要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗數(shù)據(jù)的方法,要明確圖象的斜率、截距的含義,加強(qiáng)數(shù)學(xué)知識在物理中的應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖示電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,R1、R2為定值電阻,R3為可變電阻,C為電容器.在可變電阻值R3由較大逐漸變小的過程中( �。�
A.流過R2的電流方向向上B.電容器板間場強(qiáng)逐漸變大
C.電容器的電容不變D.電源內(nèi)部消耗的功率減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.下列說法中,正確的是( �。�
A.沿著電場線的方向場強(qiáng)一定越來越弱
B.沿著電場線的方向電勢一定越來越低
C.正點(diǎn)電荷的電場中,一定有場強(qiáng)大小相等、方向相同的兩點(diǎn)
D.勻強(qiáng)電場中各點(diǎn)的電勢一定相等

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.電磁彈射器是航空母艦上的一種艦載機(jī)起飛裝置,我國正在研制的航母也將采用自行研制的電磁彈射系統(tǒng).電磁彈射系統(tǒng)如圖a所示.彈射車放置于導(dǎo)軌之間,起飛前彈射車上牽引桿作用在飛機(jī)前輪,當(dāng)強(qiáng)大的電流從導(dǎo)軌流經(jīng)電磁彈射車(可看做導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒和飛機(jī)通過絕緣體連接),彈射車在強(qiáng)大的安培力作用下推動飛機(jī)加速.由于工程技術(shù)問題,電磁彈射系統(tǒng)供電采用模塊化設(shè)計,其核心部分可簡化如圖b所示,兩根相互平行的水平導(dǎo)軌內(nèi)存在一個豎直向上的勻強(qiáng)磁場,在導(dǎo)軌兩側(cè)如圖排列許多個供電模塊,當(dāng)彈射車接觸模塊時,強(qiáng)迫貯能裝置通過供電模塊為彈射車提供瞬間能量,離開后斷電,不計模塊間切換時間,供電模塊能保證彈射車全過程做勻加速運(yùn)動.現(xiàn)有一彈射器彈射某飛機(jī),設(shè)飛機(jī)質(zhì)量m=9.9×103kg,彈射車質(zhì)量為m=0.1×103kg,飛機(jī)起飛速度為v=50m/s,在電磁彈射車與飛機(jī)發(fā)動機(jī)同時工作的情況下,發(fā)動機(jī)推力恒為2.5×104N,飛機(jī)從靜止開始勻加速L=100m就達(dá)到起飛速度.若導(dǎo)軌間的寬度d=lm,通過彈射車的放電電流恒為5×103A.已知起飛瞬間強(qiáng)迫貯能裝置需提供的電壓為1100V,忽略彈射過程彈射車及飛機(jī)受到的阻力.計算時設(shè)航母是靜止的,g=l0m/s2.求:

(1)水平導(dǎo)軌間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)起飛瞬間電磁彈射車發(fā)熱功率P和彈射車加速到25米位置時裝置需提供的電壓;(計算時假設(shè)整個起飛過程P恒定)
(3)發(fā)射過程中彈射車的能量利用效率η(即彈射車對飛機(jī)做的功與消粍的總電能之比,結(jié)果保留2位有效數(shù)字).
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗題

18.用圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系,圖乙是其俯視圖.兩個相同的小車放在光滑水平板上,車左端各系一條細(xì)繩,繩跨過定滑輪個掛一個相同的小盤,盤中可放砝碼.兩個小車右端通過細(xì)線用夾子固定,打開夾子,小車在小盤和砝碼的牽引下運(yùn)動,合上夾了,兩小車同時停止.實(shí)驗中可以通過在車中放砝碼改變小車的質(zhì)量.

(1)探究“加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系”時,應(yīng)在小盤中放質(zhì)量相同(選填“相同”或“不相同”)的砝碼;
(2)為使小車所受的拉力近似等于小盤和砝碼的總重力,應(yīng)使小盤和砝碼的總質(zhì)量
遠(yuǎn)小于(選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)小車的質(zhì)量;
(3)實(shí)驗中,兩小車的加速度之比等于(選填“大于”、“等于”或“小于”)小車通過的位移之比.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,光滑斜面固定于水平面,物體B疊放在上表面水平的滑塊A上,兩者一起沖上斜面后始終保持相對靜止,則兩者在斜面上運(yùn)動的過程中,以下說法正確的是(  )
A.物體B僅受到重力和支持力的作用
B.物體B受到重力、支持力和水平向左的摩擦力的作用
C.滑塊A受到的合外力水平向左
D.滑塊A受到的合外力方向與其他速度方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗題

15.某實(shí)驗小組用如圖所示的裝置驗證“質(zhì)量一定時,物體運(yùn)動的加速度與它所受的合外力成正比”.
(1)光滑長木板一端通過鉸鏈固定在水平面上O點(diǎn),另一端擱在豎直固定桿的軸A上,長木板上固定兩個光電門,兩光電門分別與光計時器相連,讓一小車從長木板上靠近上面光電門處由靜止滑下,記錄小車通過兩光電門所用的時間間隔為t1
(2)改變長木板擱在豎直桿的軸的位置,分別位于B、C、D、E,重復(fù)前面的實(shí)驗,得到小車通過兩光電門的時間間隔分別為t2、t3、t4、t5
(3)測出豎直桿上ABCDE到桿底端的距離h1、h2、h3、h4、h5,及到O點(diǎn)的距離L1、L2、L3、L4、L5.求出對應(yīng)的h與L的比值hL
(4)若小車重為mg,則長木板擱在A軸上時,小車沿長木板下滑的合外力為mg h1L1,若兩光電門間的距離為x,小車在長木板是運(yùn)動的加速度為2xt21
(5)若以hL為縱坐標(biāo),以1t2為橫坐標(biāo),根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)作圖.如果作出的圖象是達(dá)原點(diǎn)的傾斜直線,則表明“質(zhì)量一定時,物體運(yùn)動的加速度與它所受的合外力成正比”.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.如圖所示的電場,等勢面是一簇互相平行的豎直平面,間隔均為d,各面電勢已在圖在標(biāo)出,現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球以速度v0,方向與水平方向成45°角斜向上射入電場,要使小球做直線運(yùn)動.問:
(1)小球應(yīng)帶何種電荷?電荷量是多少?
(2)在入射方向上小球最大位移量是多少?(電場足夠大)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖,質(zhì)量為m的球放在斜面體上,被固定在斜面上的豎直擋板擋住,用水平力F拉斜面體使之以加速度a運(yùn)動,不計一切摩擦,將F增大時,( �。�
A.擋板對球的彈力增大
B.斜面對球的彈力減小
C.斜面對球的彈力增大
D.斜面對球的彈力與小球所受重力的合力不變

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同步練習(xí)冊答案
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