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用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證牛頓第二定律，為消除摩擦力的影響，實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力。

（1）某同學(xué)平衡摩擦力時是這樣操作的：將小車靜止地放在水平長木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，如圖乙，直到小車由靜止開始沿木板向下滑動為止。請問這位同學(xué)的操作是否正確？

答：____________________________。（填正確或錯誤）

（2）如果這位同學(xué)按如（1）中的操作，然后不斷改變對小車的拉力F，他得到M（小車質(zhì)量）保持不變情況下的a－F圖線是下圖中的________（將選項(xiàng)代號的字母填在橫線上）。

（3）打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率f＝50 Hz。下圖是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶，A、B、C、D、E每兩點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)沒有標(biāo)出。寫出用s1、s2、s3、s4以及f來表示小車加速度的計算式：a＝________________。根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù)，算得小車的加速度大小為______ m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

 

 

【答案】

（1）錯誤（2）C（3）；0.60

【解析】

試題分析：（1）如果墊高一端，小車開始從靜止滑下，表明物體做初速為零的勻加速直線運(yùn)動，小車有加速度了，即。

（2）由于按照第（1）步的操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)之前已經(jīng)有加速度了，縱坐標(biāo)為正值，a與F不再是正比例關(guān)系，而應(yīng)是一次函數(shù)關(guān)系。

（3）由于紙帶是4段，則加速度為。

考點(diǎn)：本題考查驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?南京三模）某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電池電動勢和內(nèi)阻．除待測電池外，提供的器材有：電壓表，電流表，滑動變阻器，開關(guān)和導(dǎo)線若干．
（1）請按圖甲所示的電路，將圖乙中的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路．
（2）丙圖是根據(jù)測量結(jié)果作出的I-U 圖線，則由圖線可知該電池的電動勢為E1=
1.5
1.5
V，內(nèi)阻為r1=
0.2
0.2
Ω．
（3）我們都有過這樣的體驗(yàn)：手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后，燈泡發(fā)紅光，這是我們常說的“電池沒電了”．有人為了“節(jié)約”，在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用．已知新電池的電動勢E1=1.5V、內(nèi)阻r1=0.2Ω；舊電池的電動勢E2=1.5V；內(nèi)阻r2=6.8Ω；小燈泡上標(biāo)有“3V 3W”，
且電阻不隨溫度變化．則手電筒工作時電路中舊電池提供的電功率為
0.45
0.45
W，它本身消耗的電功率
0.612
0.612
W．（已知兩電池串聯(lián)的總電動勢等于兩電池的電動勢之和）
根據(jù)計算結(jié)果，你認(rèn)為新舊電池搭配使用的做法是否合理
不合理
不合理
（填“合理”或“不合理”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

我們都有過這樣的體驗(yàn)：手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后，燈泡發(fā)紅光，這就是我們常說的“電池沒電了”，有人為了“節(jié)約”，在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用．某同學(xué)為了檢驗(yàn)此人的做法是否合理，設(shè)計了下面的實(shí)驗(yàn)：
（1）該同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路
來分別測量新舊干電池的電動勢和內(nèi)阻，并將測量結(jié)果描繪成乙所示的U-I 圖象，由圖線可知：新電池電動勢E1=
1.5
1.5
V，內(nèi)阻r1=
0.5
0.5
Ω；
舊電池電動勢E2=
1.2
1.2
V，內(nèi)阻r2=
4
4
Ω．
（2）用上述兩節(jié)新舊電池串聯(lián)后與“3V 2W”的小燈泡構(gòu)成閉合電路，試計算其中舊電池提供的總電功率為
0.36
0.36
W和它本身消耗的電功率為
0.36
0.36
W．你認(rèn)為新舊電池搭配使用的做法是
不合理
不合理
的．（填：合理、不合理、無所謂．）（串聯(lián)電池組的E=E1+E2，r=r1+r2）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?重慶一模）（1）某實(shí)驗(yàn)小組在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時，有如下操作步驟：
A．在鐵架臺上水平固定好打點(diǎn)計時器，將連有重物的紙帶豎直穿過限位孔用手提住，讓手盡量靠近打點(diǎn)計時器；
B．松開紙帶，趕緊接通電源，開始打點(diǎn)，隨后從重物上取下紙帶；
C．挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶，在紙帶上選取相隔較遠(yuǎn)的兩個點(diǎn)a、b作為驗(yàn)證的兩個狀態(tài)，測出這兩個點(diǎn)之間的距離就是這兩個狀態(tài)之間重物下落的高度h；
D．以a作為連續(xù)三個測量點(diǎn)的中間點(diǎn)，測算出該三點(diǎn)中首尾兩點(diǎn)之間的平均速度就是a點(diǎn)的瞬時速度va，用同樣的方法，測出b點(diǎn)的瞬時速度vb；
E．計算上述兩個狀態(tài)之間重物動能的增加量
1
2
mvb2-
1
2
mva2，計算重物重力勢能的減少量mgh，比較它們的大小是否相等．
該實(shí)驗(yàn)小組在上述實(shí)驗(yàn)步驟中有兩個錯誤的操作，其錯誤的步驟和錯誤是：
①
步驟A錯誤．手應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離打點(diǎn)計時器
步驟A錯誤．手應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離打點(diǎn)計時器
；②
步驟B錯誤．應(yīng)該先接通電源，再松開紙帶
步驟B錯誤．應(yīng)該先接通電源，再松開紙帶
．
（2）下面是該小組按正確操作時的情況記錄：已知打點(diǎn)計時器所用電源的頻率為50Hz，重力加速度近似取g=10.00m/s2，從實(shí)驗(yàn)獲得的紙帶中選取一條點(diǎn)跡清楚且符合要求的紙帶（如圖），若把第一點(diǎn)記作O，另選擇連續(xù)的三個點(diǎn)B、C、D作為測量的點(diǎn)，經(jīng)測量B、C、D點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為70.18cm，77.00cm，85.18cm．若重物質(zhì)量為1kg，由此可知重物在紙帶打擊O點(diǎn)到打擊C點(diǎn)的運(yùn)動過程中，重力勢能的減小量為
7.70
7.70
J；動能的增加量是
7.03
7.03
J．除了考慮g的取值帶來的影響以外，你認(rèn)為導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因是
重物和紙帶克服阻力做功消耗了機(jī)械能
重物和紙帶克服阻力做功消耗了機(jī)械能
．

（3）某同學(xué)在做《自來水電阻率的測定》課題時，在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，其間充滿待測的自來水，然后用如圖甲所示電路進(jìn)行測量．
該同學(xué)選用器材如下：
電壓表（量程15V，內(nèi)阻約90kΩ）、電流表（量程300μA，內(nèi)阻約50Ω）、滑動變阻器（100Ω，1A）、電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．
實(shí)驗(yàn)中測量情況如下：
安裝前他用圖乙（a）的游標(biāo)卡尺測玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖乙（b）所示．測得兩電極相距L=0.314m．實(shí)驗(yàn)中測得包括0在內(nèi)的9組電流I、電壓U的值，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖丙．
根據(jù)以上材料回答下面的問題：
①測量玻璃管內(nèi)徑時，應(yīng)將圖乙（a）游標(biāo)卡尺中的A、B、C三部分中的
A
A
與玻璃管內(nèi)壁接觸；玻璃管的內(nèi)徑d=
30.75
30.75
mm．
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知該同學(xué)測得水柱的電阻R=
1.0×105Ω
1.0×105Ω
Ω（保留兩位有效數(shù)字）；請用水柱電阻R、玻璃管內(nèi)徑d、水柱長度L表示自來水的電阻率ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L
．
③根據(jù)測得水柱電阻值可知實(shí)驗(yàn)中電路設(shè)計的不妥之處是
電流表不應(yīng)該采用外接（或電流表應(yīng)該采用內(nèi)接）
電流表不應(yīng)該采用外接（或電流表應(yīng)該采用內(nèi)接）
，請在答卷的虛線框中畫出改進(jìn)后的電路圖．（電路圖中用Rx表示自來水的電阻）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?日照一模）（1）某同學(xué)在研究“對不同物體做相同功情況下，物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時，提出了以下四種猜想：
A．m∞υ
B．m∞
1
υ

C．m∞υ2
D.m∞
1
υ2

為驗(yàn)證猜想的正確性，該同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將長木板平放在水平桌面上，木塊固定在長木板一端，打點(diǎn)計時器固定在木塊上，木塊右側(cè)固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，選取點(diǎn)跡均勻的一部分紙帶，計算出小車勻速運(yùn)動的速度υ1，測出小車的質(zhì)量m1；然后在小車上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車，計算出小車和砝碼勻速運(yùn)動的速度υ2，測出小車和砝碼的總質(zhì)量m2：再在小車上加砝碼，重復(fù)以上操作，分別測出υ3、m3…．

①每次實(shí)驗(yàn)中，都將小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，目的是
小車獲得相同的動能（彈簧對小車做功相同）
小車獲得相同的動能（彈簧對小車做功相同）
；若要消除每次實(shí)驗(yàn)中小車和紙帶受到的阻力對小車運(yùn)動的影響，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是
墊高木板固定打點(diǎn)計時器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運(yùn)動（平衡摩擦力）
墊高木板固定打點(diǎn)計時器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運(yùn)動（平衡摩擦力）
．
②某次實(shí)驗(yàn)采集的五組數(shù)據(jù)如表：由表格數(shù)據(jù)直觀判斷，明顯不正確的兩個猜想是A、B、C、D中的
AC
AC
；若對某個猜想進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖，畫出了如圖2所示的圖象，則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是
1
v2
1
v2
．
m/kg 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
v/（m?s-1） 1.000 0.707 0.577 0.500 0..447
（2）冬、春季節(jié)降水量少，廣東沿海附近江河水位較低，漲潮時海水倒灌，出現(xiàn)“咸潮”現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來水中的離子濃度增高，電阻率變小，水質(zhì)受到影響．某同學(xué)設(shè)計了一個監(jiān)測河水電阻率的實(shí)驗(yàn)．在一根均勻長度玻璃管兩端分別裝上橡膠塞和鉑電極，如圖3所示，兩電極相距L=0.314m，管內(nèi)充滿待測的河水．安裝前用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑，測量結(jié)果如圖4所示．
為測管內(nèi)河水電阻供選器材有：
電壓表V1：量程15V，內(nèi)阻約30kΩ
電壓表V2：量程3V，內(nèi)阻約10kΩ
電流表A1：量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω
電流表A2：量程150mA，內(nèi)阻約10Ω
滑動變阻器甲：最大值為10Ω，額定電流足夠大
滑動變阻器乙：最大值為1kΩ，額定電流足夠大
電源E1：電動勢15V，內(nèi)阻6Ω
電源E2：電動勢3V，內(nèi)阻2Ω
開關(guān)、導(dǎo)線若干．
該同學(xué)選用以上部分器材測出了9組數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)系中標(biāo)出，如圖5所示．
①據(jù)圖（2）讀出玻璃管的內(nèi)徑d=
6.70
6.70
mm．
②實(shí)驗(yàn)時，所選用的電壓表為
V1
V1
（填“V1”或“V2”），所選用的電流表為
A2
A2
（填“A1”或“A2”），所選的滑動變阻器為
甲
甲
（填“甲”或“乙”），所選的電源為
E1
E1
（填“E1”或“E2”）．
③在答題卡的虛線框內(nèi)畫出該實(shí)驗(yàn)的原理圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：

我們都有這樣的體驗(yàn)：手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后，燈泡發(fā)紅光，這就是我們常說的“電池沒電了”.有人為了“節(jié)約”，在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用，某同學(xué)為了檢驗(yàn)此人的做法是否合理，設(shè)計了下面的實(shí)驗(yàn)：

(1)該同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路來分別測量新舊干電池的電動勢和內(nèi)阻，并將測量結(jié)果描繪成如圖乙所示的U-I圖象，由圖象可知：新電池電動勢E1=___________V，內(nèi)阻r1=___________Ω,舊電池電動勢E2=___________V，內(nèi)阻r2=___________Ω.

(2)計算新舊電池各一節(jié)串聯(lián)作電源使用時的效率(手電筒的小燈泡上標(biāo)有“3 V  2 W”)

(3)計算上小題中舊電池提供的電功率和它本身消耗的電功率分別是多少？

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同步練習(xí)冊答案