【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗證牛頓第二定律,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,水平軌道上安裝兩個光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤.實驗首先保持軌道水平,通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運動以實現(xiàn)平衡摩擦力,再進行后面的操作,并在實驗中獲得以下測量數(shù)據(jù):小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M,平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0,擋光板的寬度d,光電門12的中心距離s.

(1)該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于車的質(zhì)量?________(需要不需要”)

(2)實驗需用游標(biāo)卡尺測量擋光板的寬度d;

(3)某次實驗過程:力傳感器的讀數(shù)為F,小車通過光電門12的擋光時間分別為t1、t2(小車通過光電門2后,砝碼盤才停止下落),已知重力加速度為g,則該實驗要驗證的表達式是_______.(用題中所給字母符號表示)

【答案】不需要

【解析】

(1)該實驗中由于已經(jīng)用傳感器測出繩子拉力大小,不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力,故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。
(2)由于光電門的寬度d很小,所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度。
滑塊通過光電門1速度為:v1
滑塊通過光電門2速度為:v2
根據(jù)功能關(guān)系需要驗證的關(guān)系式為:(F-f)sMv22Mv12,其中f=m0g
即:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于電源和電流,下述說法正確的是(

A. 電源的電動勢在數(shù)值上始終等于電源正負極之間的電壓

B. 由公式R=U/I可知,導(dǎo)體的電阻與通過它的電流成反比

C. 從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電源通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能

D. 打開教室開關(guān),日光燈立刻就亮了,表明導(dǎo)線中自由電荷定向運動的速率接近光速

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動,小球通過細繩與

車頂相連.小球某時刻正處于如圖所示狀態(tài).設(shè)斜面對小球的支持力為N,細繩對

小球的拉力為T,關(guān)于此時刻小球的受力情況,下列說法正確的 ( )

A. 若小車向左運動,N可能為零B. 若小車向左運動,T可能為零

C. 若小車向右運動,N不可能為D. 若小車向右運動,T不可能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為模擬空氣凈化過程,有人設(shè)計了如圖所示的含灰塵空氣的密閉玻璃圓桶,圓桶的高和直徑相等.第一種除塵方式是:在圓桶頂面和底面間加上電壓U,沿圓桶的軸線方向形成一個勻強電場,塵粒的運動方向如圖甲所示;第二種除塵方式是:在圓桶軸線處放一直導(dǎo)線,在導(dǎo)線與桶壁間加上的電壓也等于U,形成沿半徑方向的輻向電場,塵粒的運動方向如圖乙所示.已知空氣阻力與塵粒運動的速度成正比,即fkv(k為一定值),假設(shè)每個塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同,初速度和重力均可忽略不計,不考慮塵粒之間的相互作用,則在這兩種方式中( )

A. 塵粒都做直線運動 B. 塵粒受到的電場力大小相等

C. 電場對單個塵粒做功的最大值相等 D. 在乙容器中,塵粒做類平拋運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=0.1 kg、電阻R=0.06 Ω、邊長L=0.25 m的正方形導(dǎo)線框從傾角為37°,動摩擦因數(shù)μ=0.5的固定斜面上由靜止開始下滑。下滑距離d=0.25 m后進入寬度也為d、方向垂直于斜面向上的勻強磁場中。已知磁感應(yīng)強度為B=0.4 T,cd邊離開磁場時線框恰好做勻速運動。磁場的上下邊界線水平,運動過程中線框的下邊ab邊始終水平。試求:

(1)ab邊剛進入磁場時兩端的電勢差Uab;

(2)線框cd邊離開磁場時的速度v;

(3)線框穿過磁場的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

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【題目】氣球以10m/s的速度勻速豎直上升,到離地120米高處一重物和氣球分離,不計重物受到的空氣阻力,重力加速度取g=10m/s2.求:

(1)求物體落地時的速度;

(2)求物體運動的總時間;

(3)求物體運動的總路程。

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【題目】一平行板電容器長L=10cm,寬a=8cm,板間距d=4cm,在板左側(cè)有一個U0=400V加速電場(圖中沒畫出),使不計重力的離子從靜止經(jīng)加速電場加速后,沿足夠長的狹縫,沿著與兩板平行的中心平面,連續(xù)不斷地向整個電容器射入,離子的比荷均為2×1010C/kg,距板右端L/2處有一屏,如圖甲所示,如果在平行板電容器的兩極板間接上如圖乙所示的交流電,由于離子在電容器中運動所用的時間遠小于交流電的周期,故離子通過電場的時間內(nèi)電場可視為勻強電場。試求:

(1)離子進入平行板電容器時的速度;

(2)離子打在屏上的區(qū)域面積;

(3)在一個周期內(nèi),離子打到屏上的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,河水由西向東流,河寬為800 m,河中各點的水流速度大小為v,各點到較近河岸的距離為x,vx的關(guān)系為vx(m/s)(x的單位為m),讓小船船頭垂直河岸由南向北渡河,小船劃水速度大小恒為v4 m/s,則下列說法中正確的是 (   )

A. 小船渡河的軌跡為直線

B. 小船在河水中的最大速度是5 m/s

C. 小船在距南岸200 m處的速度小于在距北岸200 m處的速度

D. 小船渡河的時間是160 s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定的半球面右側(cè)是光滑的,左側(cè)是粗糙的,O點為球心,A、B為兩個完全相同的小物塊(可視為質(zhì)點),小物塊A靜止在球面的左側(cè),受到的摩擦力大小為F1,對球面的壓力大小為N1;小物塊B在水平力F2作用下靜止在球面的右側(cè),對球面的壓力大小為N2,已知兩小物塊與球心連線和豎直方向的夾角均為θ,則

A. N1N2=cos2θ1B. N1N2=sin2θ1

C. F1F2=cos2θ1D. F1F2=sin2θ1

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