题目内容

如图B-2所示，用挡板P将小球靠在光滑斜面上，斜面倾角为θ，问斜面至少以多大的加速度向右运动时，小球才能做自由落体运动到地面？


解：可认为小球自由下落，斜面向右做初速度为零的匀加速运动，在球落地时与斜面前端相遇.本题关键是按题中要求画出两物体的位移关系，要使小球做自由落体运动，斜面的前端必须在同一时间内滑到小球的正下方，h=gt2，s=at2，所以=tanθa=gcotθ.
【试题分析】
练习册系列答案
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（2013?惠州三模）（1）利用如图1所示的装置 可以做力学中的一些实验，已知交流 电的频率为f，小车质量为M，钩码 质量为m．
①如果利用它来探究物体的加速度与 力、质量的关系时，为使小车所受的合外力等于细线的拉力，应该采取的措施是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
，要使细线的拉力等于钩码的总重量，应该满足的条件是M
远大于
远大于
 m（填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”）
②在满足了小车所受的合外力等于细线的拉力的条件下，且使细线的拉力等于钩码的 总重量，如果利用它来探究外力做功与动能的关系时得到的纸带如图2所示．O为小车开始 运动打下的第一点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点 没有标出，有关数据如图所示，要探究小车运动的动能定理，要满足一个怎样的关系式
mghB=
Mf2(hC-hA)2
200
mghB=
Mf2(hC-hA)2
200
 （用题中的字母符号表示）

③如果利用此装置来验证小车与钩码组成的系统机械能守恒时为尽可能消除摩擦力 对小车的影响：则小车质量和钩码的质量关系应该满足M
远小于
远小于
m （填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”）
（2）用伏安法测量金属丝的电阻，某同学设计了如图3乙所示的电路图，电源电动势E=4V． 实验要求获得多组数据，且金属丝上所加的电压须从零开始．
①某同学先用多用电表粗测该金属丝的电阻．用已经调好零且选择开关指向欧姆挡“X 10“档位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的档位（选填“x1OO”或“X1”），然后进行
欧姆调零
欧姆调零
，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图3甲所示，则此段电阻丝的电阻为
14
14
Ω_．
②请根据图乙的电路图，在图3丙图中完成连线．
③连接电路时，开关S应处于
断开
断开
（选填“闭合“或“断开”）状态；开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于
a
a
端（选填“a”或“b”）；为使电压表示数增大，P应由中点向
b
b
端滑动（选填“a”或“b”）．
光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图7甲所示，a、b分 别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物 体的挡光时间．现利用图8乙所示的装置来测量滑块与木板间的动摩擦因数，图中木板固 定在水平面上，木板的左壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧，弹簧右端与滑块接触，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，现使弹簧解除锁定，滑块获得一定的初速度后水平向右运动，光电门1、2各自连接的计时器 显示的挡光时间分别为t1=2.0×10-2s和t2=5.0×10-2s宽度为d=5.50cm，当地的重力加速度为g=9.8m/s2．
滑块通过光电门1的速度V1=
2.75
2.75
m/s，通过光电门2的速度V2=
1.10
1.10
m/s．（精确到0.01m/S）（2分）
（1）若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L=1.20m，则可求滑块与木板间的动摩擦因数 μ=
0.27
0.27
 （精确到0.01）
（1）在DIS系统中，光电门测量的是运动物体挡光时间内的平均速度，因为挡光片较窄，所以可看作测量的是瞬时速度．为了测量做匀变速直线运动的小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，如图1所示．当小车做匀变速运动经过光电门时，测得A、B先后挡光的时间分别为△tA和△tB，A、B开始挡光时刻的间隔为t，则A、B先后经过光电门时的速度分别为
b
△t1
b
△t1
，
b
△t2
b
△t2
；小车的加速度a=
b
t
（
1
△t2
-
1
△t1
）
b
t
（
1
△t2
-
1
△t1
）
．
（2）如图2所示为用打点计时器研究小车运动情况的装置：实验时由静止释放钩码，小车开始做匀加速直线运动，在小车进入布面前钩码已经落地了，小车在平玻璃板上做匀速直线运动，后来在布面上做匀减速直线运动，所打出的纸带的一部分如图所示，纸带上相邻两点对应的时间间隔为T=0.02s，试分析：（以下结果均保留三位有效数字）
①由图3可知，小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为v=
1.70
1.70
m/s；打点计时器打下计数点D时小车的瞬时速度vD=
1.50
1.50
m/s．
②根据纸带得到了如图4所示的v-t图象，则小车做匀减速直线运动时的加速度为a=
3.00
3.00
m/s．
（1）同打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1甲所示，a，b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a，b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．
现利用图1乙所示装置研究滑块的运动情况，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1，2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s．用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺数如图丙所示．
①读出滑块的宽度d=
 
cm．
②滑块通过光电门1的速度v1=
 
m/s．滑块通过光电门2的速度v2=
 
m/s．（保留两位有效数字）
③若提供一把米尺，测出两个光电门之间的距离1m，则滑块运动的加速度为
 
．
（2）如图2为一正在测量中的多用电表表盘
①如果是用×10Ω档测量电阻，则读数为
 
Ω．
②如果是用直流10mA档测量电流，则读数为
 
mA．
③如果是用直流5V档测量电压，则读数为
 
V．
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（1）如图为示波器面板．一位同学在做“练习使用示波器”的实验时，进行了如下的操作：
A．打开电源后，首先在屏上调出了一个最圆最小的亮斑，但亮斑位于屏上的左上角．若想将这个亮斑调到屏幕的正中央，他应该调节______和______旋钮（填旋钮对应的数字）；
B．为观察示波器的水平扫描作用，他调节相应的旋钮，看到屏上的亮斑从左向右移动，到达右端后又很快回到左端．之后，他顺时针旋转扫描微调旋钮以增大扫描频率，此时屏上观察到的现象是______；
C．为观察按正弦规律变化的电压的图线，他把扫描范围旋钮置于左边第一挡（10～100Hz）．要由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压，他应将______旋钮（填旋钮对应的数字）置于______挡．
（2）如图，有一位同学在做“研究平抛物体的运动”实验时，在白纸上记下了7次同一小球从轨道同一高度释放做平抛运动的轨迹点，如图中“×”所示；用重锤线确定了抛出点O在竖直方向所在直线上的两个点，如图中“?”所示．不过，由于粗心，在从木板上取下白纸前，他忘了记下抛出点O的位置．
A．请你根据他提供的实验记录，在图中描出小球做平抛运动的轨迹；
B．从所描轨迹上确定两到三个点，用刻度尺和三角板作图并采集相应数据（用x、y表示即可）．利用直接测量量和已知量推导出小球平抛运动的初速度．已知当地重力加速度为g．

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