[题目]为了探究物体质量与加速度的关系.某同学设计了如图所示的实验装置.质量分别为m1和m2的两个小车.用一条柔软的轻绳通过滑轮连起来.重物的质量为m0.忽略滑轮的质量和各种摩擦.使两车同时从静止开始运动.同时停止.两个小车发生的位移大小分别为x1和x2.(1)如果想验证小车的质量和加速度成反比.只需验证表达式成立.(用题中所给物� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】为了探究物体质量与加速度的关系，某同学设计了如图所示的实验装置。质量分别为m1和m2的两个小车，用一条柔软的轻绳通过滑轮连起来，重物的质量为m0，忽略滑轮的质量和各种摩擦，使两车同时从静止开始运动，同时停止，两个小车发生的位移大小分别为x1和x2。

(1)如果想验证小车的质量和加速度成反比，只需验证表达式____________成立。(用题中所给物理量表示)

(2)实验中____________(填“需要”或“不需要”)满足重物的质量远小于小车的质量。

【答案】不需要

【解析】

(1)[1]根据运动学公式可知甲、乙两车运动的加速度之比为

要验证“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比” 的结论，则满足

可得

即等式近似成立，则可认为“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”；

(2)[2]根据实验装置可知甲、乙两车所受的合外力相等，而甲、乙两车运动的时间相同，根据运动学公式可知甲、乙两车运动的加速度之比等于甲、乙两车运动的位移之比，所以只要测出甲、乙两车的质量和运动的位移就可验证“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比” 的结论，故不需要满足钩码的质量远小于任一小车的质量。

练习册系列答案

(1)实验前先用游标卡尺测出安装在小车上遮光条的宽度d。

(2)按图示安装好装置，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，小车_______________(填“连接”或“不连接)砝码盘，轻推小车，如果计时器记录小车通过光电门的时间t1、t2满足t1________t2(填“大于”“小于”或“等于”），则摩擦力得到了平衡。

(3)保证砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，调节好装置后，将小车由静止释放，读出遮光条通过光电门A、B的时间分别为t1、t2，测出两光电门间的距离为L，则小车的加速度a=_________________(用已知或测出的物理量字母表示）。

(4)保持两个光电门间的距离、砝码和砝码盘的总质量均不变，改变小车的质量M重复实验多次，测出多组加速度a的值，及对应的小车质量M，作出a-1/M图象。若图象为一条过原点的倾斜直线，则得出的结论_______________________________________________ 。

【题目】如图所示是具有更高平台的消防车，具有一定质量的伸缩臂能够在5min内使承载4人的登高平台（人连同平台的总质量为400kg）上升60m到达灭火位置，此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为3m3/min，水离开炮口时的速率为20m/s，则用于（）

A. 水炮工作的发动机输出功率为1×104W

B. 水炮工作的发动机输出功率为4×104W

C. 水炮工作的发动机输出功率为2.4×106W

D. 伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800w

【题目】某同学用如图甲所示装置做验证机械能守恒定律的实验。所用打点计时器为电火花打点计时器。

(1)实验室除了提供图甲中的器材，还备有下列器材可供选择：

A. 220 V交流电源 B.天平 C.秒表 D.导线 E.墨粉纸盘。其中不必要的器材是________ (填对应的字母），缺少的器材是____________。

(2)对于实验要点，下列说法正确的是____________。

A.应选用体积较小且质量较小的重锤

B.安装器材时必须保证打点计时器竖直，以便减少限位孔与纸带间的摩擦

C.重锤下落过程中，应用手提着纸带，保持纸带始终竖直

D.根据打出的纸带，用△x=gT2求出重力加速度再验证机械能守恒

(3)该同学选取了一条纸带，取点迹清晰的一段如图乙所示，将打出的计时点分别标号为1、2、3、4、5、6，计时点1、3，2、5和4、6之间的距离分别为x1，x2，x3。巳知当地的重力加速度为g，使用的交流电频率为f，则从打计时点2到打计时点5的过程中，为了验证机械能守恒定律，需检验的表达式为____________________________。

(4)由于阻力的作用，使测得的重锤重力势能的减小量总是大于重锤动能的增加量。若重锤的质量为m，根据(3)中纸带所测数据可求得该实验中存在的平均阻力大小F=__________(结果用m、g、x1、x2、x3)表示）。

【题目】如图所示，一质量为m0=4kg、倾角θ=45°的斜面体C放在光滑水平桌面上，斜面上叠放质量均为m=1kg的物块A和B，物块B的下表面光滑，上表面粗糙且与物块A下表面间的动摩擦因数为μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力；物块B在水平恒力F作用下与物块A和斜面体C一起恰好保持相对静止地向右运动，取g=10m/s，下列判断正确的是（）

A.物块A受到摩擦力大小

B.斜面体的加速度大小为a=10m/s2

C.水平恒力大小F=15N

D.若水平恒力F作用在A上，A、B、C三物体仍然可以相对静止

【题目】据悉我国计划于2022年左右建成天宫空间站，它离地面高度为400~450 km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径大约为地球同步卫星轨道半径的六分之一，则下列说法正确的是（）

A.空间站运行的加速度等于地球同步卫星运行的加速度的6倍

B.空间站运行的速度约等于地球同步卫星运行速度的倍

C.空间站运行的周期等于地球的自转周期

D.空间站运行的角速度小于地球自转的角速度

【题目】某研究性学习小组的一同学想测量一下某电阻丝的电阻率，实验室供选择的器材如下：

A.量程0.6A，内阻约0.5Ω的电流表

B.量程3A，内阻约0.01Ω的电流表

C.量程0.6A，内阻0.5Ω的电流表

D.量程15V，内阻约30kΩ的电压表

E.阻值为0~1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器

F.阻值为0~10Ω，额定电流为1A的滑动变阻器

G.阻值为0~99.9Ω的电阻箱

H.电动势为3V的电池

I.开关一个、导线若干

（1）如图甲是他先用螺旋测微器测量电阻丝直径的示意图，则该电阻丝的直径D=____mm，用多用电表粗测了该电阻丝的电阻如图乙所示，则多用电表的读数为____Ω；

（2）该同学想用伏安法精确测量该电阻丝的电阻，他检查了一下所给器材，发现所给电压表不能用，就用电流表改装一电压表，你认为所给电压表不能用的理由是____；如果要改装成量程为3V的电压表，需要串联的电阻R=____Ω；如果他选好器材后设计了如图所示的电路，电流表他应选用_____；滑动变阻器应选用_____；

（3）该同学连好电路后，测出该电阻丝的长度为L，直径为D，然后改变滑动变阻器滑动头的位置读出两个电流表和电阻箱的若干数据，其中电流表A1、A2的读数分别用I1、I2来表示，从而测出该电阻丝的电阻率ρ，则ρ的表达式是___；(用所有测量的物理量的字母表示)

（4）如果要求电流表A2的读数从零开始，请你根据上图将电路添加一条线改画在电路图上。（__________）

【题目】如图所示，在边界OP、OQ之间存在竖直向下的匀强电场，直角三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。从O点以速度v0沿与Oc成60°角斜向上射入一带电粒子，粒子经过电场从a点沿ab方向进人磁场区域且恰好没有从磁场边界bc飞出，然后经ac和aO之间的真空区域返回电场，最后从边界OQ的某处飞出电场。已知Oc=2L，ac=L，ac垂直于cQ，∠acb=30°，带电粒子质量为m，带电量为+g，不计粒子重力。求：

(1)匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小；

(2)粒子从边界OQ飞出时的动能；

(3)粒子从O点开始射入电场到从边界OQ飞出电场所经过的时间。

【题目】在“验证机械能守恒定律”的实验中：

A. B. C. D.

(1)纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示，其中操作最规范的是________.

(2)实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材。为完成此实验，除了所给的器材，从下图还必须选取的实验器材是_______。(填字母代号)

(3)若实验中所用重锤的质量为m，某次实验打出的一条纸带如图所示。在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，量得相邻点间的距离分别为S1、S2、 S3、 S4，当地的重力加速度为g.本实验所用电源的频率为f.从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量ΔEp=_____________，重锤动能增加量ΔEk=____________________。在误差允许的范围内，通过比较就可以验证重物下落过程中机械能是否守恒。

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