题目内容
20.如图甲、乙所示为实验室安排的实验装置.某学习小组为开展“研究匀变速直线运动”的实验研究,(1)应选用的实验装置是乙(填“甲”或“乙”)图;
(2)在“研究匀变速直线运动”的实验中,下列操作正确的是AC
A.小车受到的拉力方向应与轨道面平行
B.小车受到的拉力远大于小车的重力
C.选用的电磁打点计时器应接交流电源
D.轨道安装打点计时器的一端必须适当垫高以平衡摩擦力
(3)实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,得到的纸带如图丙所示.
取纸带上某点为计数点0,后每隔一个点取一个计数点,分别记为1、2、3、4、5、6,以计数点0为坐标原点,各计数点坐标如下表所示.
| 计数点 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 坐标/cm | 0 | 1.04 | 2.80 | 5.28 | 8.45 | 12.35 | 17.10 |
| 速度/(m/s) | 0.35 | 0.53 | 0.70 | 0.88 | 1.08 |
①据上述信息,作出小车运动的v-t图象(以坐标原点为计时零点);
②根据实验图线可知,打下0点时小车的速度大小为0.18m/s;(结果保留2为小数)
③根据实验图线可知,小车运动的加速度大小为4.50m/s2.(结果保留2为小数)
分析 (1)两个实验装置中,小车的运动性质不同,甲图中小车在橡皮筋牵引下做变加速,而本实验中目的是为了研究匀变速直线运动,所以只能是乙装置
(2)分析实验目标和实验原理,明确实验中需要注意事项,即可求解.
(3)先描点,然后用一条直线相连即可;图象与t轴交点为0时刻小车的速度,v-t图象的斜率表示加速度.
解答 解:(1)装置甲实验小车开始做变加速运动,一段距离后做匀速运动;装置乙实验小车做匀加速运动,本实验为“研究匀变速直线运动”,应选用的实验装置是乙图;
(2)A、,小车受到的拉力方向应与轨道面平行,合力与运动方向相同,保证小车做匀加速直线运动,故A正确;
B、小车受到的拉力和小车本身的重力没有要求,故B错误;
C、打点计时器应该用交流电源,故C正确;
D、“探究匀变速直线运动的规律”实验不需要平衡摩擦力,故D错误;
故选:AC
(3)①小车运动的v-t图象如图![]()
②根据图象可知,打下O点时小车的速度为0.18m/s;
③根据v-t图象是一条倾斜的直线,即可确定小车做匀加速直线运动;
v-t图象的斜率表示加速度,故:
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.78-0.60}{0.14-0.10}m/{s}_{\;}^{2}=4.5m/{s}_{\;}^{2}$=$4.50m/{s}_{\;}^{2}$
故答案为:(1)乙图;(2)AC;
(3)①如图![]()
②0.18;
③4.50
点评 本题考查匀变速直线运动规律的应用,要注意明确实验原理,知道本实验中只需要研究匀变速直线运动即可,所以不需要平衡摩擦力,也不需要让小车的质量远大于钩码的质量.
练习册系列答案
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2.
如图所示,高空作业的工人被一根绳索悬在空中,已知工人及其身上装备的总质量为m,绳索与竖直墙壁的夹角为α,悬绳上的张力大小为F1,墙壁与工人之间的弹力大小为F2,重力加速度为g,不计人与墙壁之间的摩擦,则( )
| A. | F1=$\frac{mg}{sinα}$ | |
| B. | F2=$\frac{mg}{tanα}$ | |
| C. | 若缓慢增大悬绳的长度,F1与F2都变小 | |
| D. | 若缓慢增大悬绳的长度,F1减小,F2增大 |
5.
如图所示,竖直放置的两平行金属板间有匀强电场,在两极板间同一等高线上有两质量相等的带电小球a、b(可以看作质点).将小球a、b分别从紧靠左极板和两极板正中央的位置由静止释放,它们沿图中虚线运动,都能打在右极板上的同一点.则从释放小球到刚要打到右极板的运动中,下列说法正确的是( )
| A. | 它们的运动时间ta>tb | |
| B. | 它们的电荷量之比qa:qb=2:1 | |
| C. | 它们的电势能减少量之比△Epa:△Epb=4:1 | |
| D. | 它们的动能增加量之比△Eka:△Ekb=4:1 |
12.
用电高峰期,电灯往往会变暗,其原理可简化为如下物理问题.如图所示,理想变压器副线圈上,通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为Rr,原线圈输入有效值恒定的交流电压,当开关S闭合时,以下说法正确的是( )
| A. | 原线圈中电流减小 | B. | 原线圈输入功率不变 | ||
| C. | R两端的电压增大 | D. | 副线圈输出电压减小 |
9.某人用手将质量为2kg的物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s,重力加速度g取10m/s2,下列说法中正确的是( )
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| C. | 物体机械能增加24J | D. | 重力对物体做功20J |
10.
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| A. | M、N两端的电压为99mV | B. | M、N两端的电压为1mV | ||
| C. | 流过M、N的电流为2μA | D. | 流过M、N的电流为20mA |