17．如圖所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關(guān)系”的實驗，實驗時保持小車的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力做為小車受到的合力，用打點計時器和小車后端拖動紙帶測出小車運動的加速度．

（1）實驗時先不掛鉤碼，反復(fù)調(diào)整墊木的左右位置，直到小車做勻速直線運動，這樣做的目的平衡小車運動中所受的摩擦阻力．
（2）圖2為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數(shù)點到A點之間的距離，如圖所示，已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a=1.0m/s2．測得C點的速度v為0.54m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

分析 （1）探究物體加速度與力的關(guān)系實驗中，要使小車受到的拉力等于鉤碼的重力，在實驗前應(yīng)平衡摩擦力；
（2）根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，勻變速直線運動的推論求出C點速度，由△x=at2可求小車的加速度．

解答 解：（1）實驗時繩的下端先不掛鉤碼，反復(fù)調(diào)整墊木的左右位置，直到小車做勻速直線運動，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力．這樣做的目的是平衡小車運動中所受的摩擦阻力．
（2）計數(shù)點間的時間間隔 T=0.02s×5=0.1s，
利用勻變速直線運動的推論得：${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{0.1470-0.039}{0.2}$=0.54m/s，
由△x=at2可得：小車的加速度a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}=\frac{0.2160-0.0879-0.0879}{0.04}$=1.0m/s2．
故答案為：（1）平衡小車運動中所受的摩擦阻力；（2）1.0；0.54m/s

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握平衡摩擦力的方法，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．用圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律時，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶．選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為s0=19.00cm，點A、C間的距離為s1=8.36cm，點C、E間的距離為s2=9.88cm，g取9.8m/s2，測得重物的質(zhì)量為1kg．

（1）下列做法正確的有AB．
A．圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上
B．實驗前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直
C．實驗時，先放手松開紙帶，再接通打點計時器電源
D．數(shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置
（2）選取O、C兩點為初末位置研究機械能守恒．重物減少的重力勢能是2.68J，打下C點時重物的速度是2.28m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點的速度v，量出下落距離s，以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸、以s為橫軸畫出的圖象，應(yīng)是圖丙中的C．

（4）實驗中，重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能，寫出一條產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因重物受到空氣阻力或紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

8．通電導(dǎo)線在磁場中受到磁場力的大小和磁感應(yīng)強度，導(dǎo)線中電流，通電導(dǎo)線長度以及通電導(dǎo)線與磁場的夾角有關(guān)．當磁感線和通電導(dǎo)線垂直時，磁場力最大；當磁感線和通電導(dǎo)線平行時，磁場力為零．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．某同學用如圖甲所示的裝置探究加速度與力的關(guān)系，實驗中打點計時器用交流電源的頻率為50Hz．

（1）該同學先將長木板的一端用墊木墊高，這樣做的目的是平衡摩擦力．在實驗中為保證滑塊受到的拉力近似等于砂桶及砂子的重力，應(yīng)使滑塊的質(zhì)量遠大于（選填“遠大于”“等于”或“遠小于”）砂桶及砂子的質(zhì)量．
（2）圖乙為某次實驗得到的紙帶，在實際打出的點中選取A、B、三個計數(shù)點，每相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出．通過測量可知AB間距離為3.27cm，A、C間距離為6.77cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出滑塊的加速度大小為0.23m/s2
（3）該同學保持木板的傾角始終不變，通過改變砂桶中砂子的質(zhì)量得出多組滑塊的加速度a與所受拉力F的值（將砂桶及砂子的重力近似作為拉力F），然后在坐標系紙上通過描點畫出a-F圖象，如圖丙所示，該圖線未經(jīng)過坐標原點，其可能的原因是平衡摩擦力過度．該同學又測得長木板與水平面的夾角為θ，并由a-F圖象求出該圖線的斜率k及縱軸截距b，若已知當?shù)刂亓铀俣葹間，則還可求出滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{gsinθ-b}{gcosθ}$（用題目中所給的字母符號表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，MN是固定的四分之一光滑圓弧軌道，軌道半徑為R，其末端N與水平傳送帶銜接，傳送帶以一定的速度逆時針勻速運動，NP間長度為L，如果一物塊質(zhì)量為m，從圓弧軌道上高度為h處無初速釋放，物塊與傳送帶間的動摩擦因素為μ，求：
（1）物塊運動到N點時對軌道的壓力大小；
（2）如果已知L=5m，μ=0.2，取g=10m/s2，要使物塊從圓弧軌道上釋放后，能從傳送帶右端滑出，h應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．圖為多用表歐姆擋的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流為300μA，內(nèi)阻rg=100Ω，調(diào)零電阻的最大值R=50kΩ，串聯(lián)的固定電阻R0=50Ω，電池電動勢E=1.5V，用它測量電阻Rx，能準確測量的阻值范圍是（　�。�
A．3kΩ～8KΩB．300Ω～800ΩC．30Ω～80ΩD．30kΩ～80kΩ

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．閱讀以下信息：
①2013年12月2日1時30分，“嫦娥三號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，經(jīng)過19分鐘的飛行后，火箭把“嫦娥三號”送入近地點高度210千米、遠地點高度約36.8萬千米的地月轉(zhuǎn)移軌道．“嫦娥三號”奔月的近似軌跡如圖所示．
②經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移軌道上的長途飛行后，“嫦娥三號”在距月面高度約100千米處成功變軌，進入環(huán)月圓軌道．在該軌道上運行了約4天后，再次成功變軌，進入近月點高度15千米、遠月點高度100千米的橢圓軌道．
③2013年12月14日晚21時，隨著首次應(yīng)用于中國航天器的空間變推力發(fā)動機開機，沿橢圓軌道通過近月點的“嫦娥三號”從每秒鐘1.7千米的速度實施動力下降．
④2013年12月14日21時11分，“嫦娥三號”成功實施軟著陸．
⑤開普勒行星運動第三定律指出：行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，即$\frac{{a}^{3}}{{T}^{2}}$=k，k是一個對所有行星都相同的常量．該定律適用于一切具有中心天體的引力系統(tǒng)．
⑥月球的質(zhì)量M=7.35×1022kg，半徑R=1.74×103km；月球繞地球運行的軌道半長軸a0=3.82×105km，月球繞地球運動的周期T0=27.3d（d表示天）；質(zhì)量為m的物體在距離月球球心r處具有的引力勢能EP=-G$\frac{Mm}{r}$，引力常量
G=6.67×10-11N•m2/kg2；地球的半徑R0=6.37×103km．
根據(jù)以上信息，請估算：
（1）“嫦娥三號”在100km環(huán)月圓軌道上運行時的速率v；
（2）“嫦娥三號”在橢圓軌道上通過遠月點時的速率v遠．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖甲所示，水平傳送帶以5.0m/s恒定的速率運轉(zhuǎn)，兩皮帶輪之間的距離l=6.0m，皮帶輪的半徑大小可忽略不計．沿水平傳送帶的上表面建立xOy坐標系，坐標原點O在傳送帶的最左端．半徑為R的光滑圓軌道ABC的最低點A點與C點原來相連，位于豎直平面內(nèi)（如圖乙所示），現(xiàn)把它從最低點處切開，并使C端沿y軸負方向錯開少許，把它置于水平傳送帶的最右端，A點位于x軸上且與傳送帶的最右端之間的距離可忽略不計，軌道的A、C兩端均位于最低點，C端與一水平直軌道平滑連接．由于A、C兩點間沿y軸方向錯開的距離很小，可把ABC仍看作位于豎直平面內(nèi)的圓軌道．
    將一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊P（可視為質(zhì)點）沿x軸輕放在傳送帶上某處，小物塊隨傳送帶運動到A點進入光滑圓軌道，恰好能夠通過圓軌道的最高點B，并沿豎直圓軌道ABC做完整的圓周運動后由C點經(jīng)水平直軌道滑出．已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.50，圓軌道的半徑R=0.50m，取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）物塊通過圓軌道最低點A時對軌道壓力的大��；
（2）輕放小物塊位置的x坐標應(yīng)滿足什么條件，才能完成上述運動；
（3）傳送帶由電動機帶動，其與輪子間無相對滑動，不計輪軸處的摩擦．若將小物塊輕放在傳送帶上O點，求為將小物塊從O點運送至A點過程中電動機多做的功．
（4）若小物體隨傳送帶運動到A點進入光滑圓軌道，恰好能夠通過圓軌道的最高點B，并沿豎直圓軌道ABC做完整的圓周運動后由C點經(jīng)水平直軌道滑出．在C點有一特殊裝置是小球帶上0.01庫倫的正電荷，試設(shè)計可使小球沿水平方向做勻速直線運動和以a=10m/s2的勻加速直線運動的具體方案．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

7．如圖，均勻電場E沿x軸正方向，均勻磁場B沿z軸正方向，今有一電子在yOz平面沿著與y軸正方向成135°角的方向以恒定速度$\overline{v}$運動，則電場$\overline{E}$與磁場$\overline{B}$在數(shù)值上應(yīng)滿足的關(guān)系式是$\overline{E}=\frac{\sqrt{2}}{2}\overline{v}\overline{B}$．

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