14.為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系,一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置.其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量.(滑輪質(zhì)量不計(jì))
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要進(jìn)行的操作是BCD.
A.用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量
B.將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高,以平衡摩擦力,同時(shí)保持彈簧測(cè)力計(jì)及其連接線與長(zhǎng)木板平行
C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通
電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同
時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶
E.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖2所示的一條紙帶(兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為1.3m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(3)以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為$\frac{2}{k}$.

分析 (1)解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng);
(2)依據(jù)逐差法可得小車加速度.
(3)小車質(zhì)量不變時(shí),加速度與拉力成正比,對(duì)a-F圖來說,圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù).

解答 解:(1)AE、本題拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出,不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量,也就不需要使小桶(包括砂)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量,故A錯(cuò)誤,E錯(cuò)誤.
B、該題是彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出拉力,從而表示小車受到的合外力,故需要將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高,以平衡摩擦力,同時(shí)保持彈簧測(cè)力計(jì)及其連接線與長(zhǎng)木板平行,故B正確;
C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí),都是先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶,該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系,要記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),故C正確;
D、改變砂和砂桶質(zhì)量,即改變拉力的大小,打出幾條紙帶,研究加速度隨F變化關(guān)系,故D正確;
故選:BCD.
(2)由于兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出,故單擺周期為0.06s,由△x=aT2可得:$a=\frac{(3.8+3.3+2.8-2.3-1.9-1.4)×1{0}^{-2}}{9×0.0{6}^{2}}=1.3m/{s}^{2}$.
(3)對(duì)a-F圖來說,圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù),
此題,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=$\frac{1}{2}{F}_{合}$,
故小車質(zhì)量為m=$\frac{2}{k}$.
故答案為:(1)BCD;(2)1.3;(3)$\frac{2}{k}$

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng),小車質(zhì)量不變時(shí),加速度與拉力成正比,對(duì)a-F圖來說,圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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10.一正方形物塊A重4N,用F=10N的水平推力通過兩木板把A物夾住,木板與A物間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,圖為側(cè)視圖.現(xiàn)要將A物體勻速拉出來,平行于板的拉力大小可能為( 。
A.4NB.8NC.12ND.18N

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11.如圖A、B、C三個(gè)物體疊放在水平桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài),那么以下說法正確的是( 。
A.物體A對(duì)C有向下的壓力作用
B.物體A和B對(duì)地面都有壓力作用
C.地面對(duì)C的支持力是由于地面發(fā)生形變要恢復(fù)原狀產(chǎn)生的
D.物體A對(duì)B的壓力是由于B物體發(fā)生形變要恢復(fù)原狀產(chǎn)生的

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2.用Ω重錘下落來驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí),某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示.其中O是起始點(diǎn),A、B、C、D、E是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的5個(gè)點(diǎn),打點(diǎn)頻率為50Hz該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離,并記錄在圖中(單位:cm)

(1)這五個(gè)數(shù)據(jù)中有一個(gè)數(shù)字記錄不規(guī)范的讀數(shù)是12.4.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),在釋放重錘之前(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,在紙帶上打出一系列的點(diǎn).
(3)該實(shí)驗(yàn)中,為了求兩點(diǎn)之間重錘的重力勢(shì)能的變化,需要知道重力加速度g的值,這個(gè)g值應(yīng)該是:A
A.取當(dāng)?shù)氐膶?shí)際g值;        B.根據(jù)打出的紙帶,用△s=gT2求出的g值;
C.近似取10m/s2即可;       D.以上說法都不對(duì).
(4)如O點(diǎn)到某計(jì)時(shí)點(diǎn)的距離用h表示,重力加速度為g,該點(diǎn)對(duì)應(yīng)重錘的瞬時(shí)速度為v,則實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的等式為$gh=\frac{1}{2}{v}^{2}$.
(5)若重錘質(zhì)量m=0.2kg,重力加速度g=9.80m/s2,由圖中給出的數(shù)據(jù),可得出從O到打下D點(diǎn),重錘重力勢(shì)能的減少量為0.380J,而動(dòng)能的增加量為0.376J(均保留3位有效數(shù)字).

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9.如圖1所示,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
①已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物,此外還需要的器材是D(填字母代號(hào)).
A.直流電源、天平及砝碼    B.直流電源、毫米刻度尺
C.交流電源、天平及砝碼    D.交流電源、毫米刻度尺
②實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h.某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案,這些方案中合理的是:D.
A.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,由打點(diǎn)間隔數(shù)算出下落時(shí)間t,通過v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v
B.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,并通過v=$\sqrt{2gh}$計(jì)算出瞬時(shí)速度v
C.根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v,并通過h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$計(jì)算得出高度h
D.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v
③安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖2所示.圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn),且速度為零.選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、…作為計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)出其中E、F、G點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3,已知重錘質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間1,計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T.為了驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是否守恒,需要計(jì)算出從0點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中,重錘重力勢(shì)能的減少量△Ep=mgh2,動(dòng)能的增加量△Ek=$\frac{m({h}_{3}-{h}_{2})^{2}}{8{T}^{2}}$(用題中所給字母表示).
④實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量,關(guān)于這個(gè)誤差下列說法正確的是BD
A.該誤差屬于偶然誤差
B.該誤差屬于系統(tǒng)誤差
C.可以通過多次測(cè)量取平均值的方法來減小該誤差
D.可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差
⑤某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重錘增加的動(dòng)能略小于重錘減少的重力勢(shì)能,于是深入研究阻力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響.若重錘所受阻力為f,重錘質(zhì)量為m,重力加速度為g.他測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h,并計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v,用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出圖線,如圖3所示.圖象是一條直線,此直線斜率k=$\frac{2(mg-f)}{m}$(用題中字母表示).已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2,由圖線求得重錘下落時(shí)受到阻力與重錘所受重力的百分比為上=2.0%(保留兩位有效數(shù)字).

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19.火星和地球繞太陽運(yùn)行的軌道可近視為圓周.若已知火星和地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比,便可求得( 。
A.火星和地球的質(zhì)量之比
B.火星和太陽的質(zhì)量之比
C.太陽的質(zhì)量
D.火星和地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比

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6.“玉兔號(hào)”是中國(guó)首輛月球車,若該月球車在地球表面的重力為G1,在月球表面的重力為G2,已知地球半徑為R1,月球半徑為R2,地球表面處的重力加速度為g,則( 。
A.“玉兔號(hào)”在月球表面質(zhì)量為$\frac{{G}_{1}}{g}$
B.地球的質(zhì)量與月球的質(zhì)量之比為$\frac{{G}_{1}{{R}_{1}}^{2}}{{G}_{2}{{R}_{2}}^{2}}$
C.月球表面處的重力加速度大小為$\frac{{G}_{1}g}{{G}_{2}}$
D.“玉兔號(hào)”在地球表面飛行與在月球表面飛行的周期之比為$\sqrt{\frac{{R}_{1}{G}_{2}}{{R}_{2}{G}_{1}}}$

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3.河水的流速隨離河岸一側(cè)的距離的變化關(guān)系如圖甲所示,船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,若要使船以最短時(shí)間渡河,則( 。
A.船在行駛過程中,船頭始終與河岸垂直
B.船在行駛過程中,船頭方向要隨著水的流速變化而不斷調(diào)整
C.船渡河的最短時(shí)間是60s
D.船在河水中航行的軌跡是一條曲線

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4.關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的理解,下列說法正確的是( 。
A.在公式E=$\frac{F}{q}$中,E與F成正比,與q成反比
B.在公式E=$\frac{KQ}{{r}^{2}}$中,E與Q成正比,與r2成反比
C.在公式E=$\frac{KQ}{{r}^{2}}$中,E與Q、r2無關(guān)
D.在公式E=$\frac{U}qec8yqk$中,d表示勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間距離

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