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在O’點(diǎn).由牛頓第二定律得 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（1）如圖1驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．

①平衡小車所受的阻力的操作：
A、取下
砝碼
砝碼
，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，
輕推
輕推
（填“輕推”或“釋放”）小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．
B、如果打出的紙帶如圖2示，則應(yīng)
減小
減小
（填“減小”或“增大”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡
間隔均勻
間隔均勻
為止．
②某同學(xué)得到如圖3示的紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz． A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)．從圖（c）中讀出sDG=
3.90
3.90
cm．由此可算出小車的加速度a=
5.00
5.00
m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（2）如圖4“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置（g取9.8m/s2）：

代表符號(hào) x1 x2 x3
數(shù)值（cm） 12.16 19.1 27.36
①某次實(shí)驗(yàn)打出的某條紙帶如圖5示，O是紙帶靜止時(shí)打出的點(diǎn)，A、B、C是標(biāo)出的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出它們到O點(diǎn)的距離分別x1、x2、x3，數(shù)據(jù)如上表．表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表它的符號(hào)為
x2
x2
．由表可知所用刻度尺的最小分度為
1mm
1mm
．
②已知電源頻率是50Hz，利用表中給出的數(shù)據(jù)求出打B點(diǎn)時(shí)重物的速度vB=
1.90
1.90
m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
③重物在計(jì)數(shù)點(diǎn)O到B對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過程中，減小的重力勢(shì)能為mgx2，增加的動(dòng)能為
1
2
mvB2，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，mgx2
＞
＞
1
2
mvB2（選填“＞”“＜”或“=”），其原因是
紙帶與限位孔間有摩擦
紙帶與限位孔間有摩擦
．

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（2013?寶應(yīng)縣一模）在做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶．并在其上取了O、A、B、C、D、E、F 7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn)，本圖中沒有畫出）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是220V、50Hz的交流電源．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，在正確安裝好裝置后，把小車放到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，再先
先接電源
先接電源
后
釋放小車
釋放小車
，使小車運(yùn)動(dòng)，而后得到反映小車運(yùn)動(dòng)的紙帶．
（2）利用紙帶的數(shù)據(jù)可計(jì)算得出該物體的加速度a為
0.64
0.64
m/s2；（計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）
（3）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏
偏小
偏小
．（填“大”或“小”）．

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某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用如圖1所示的裝置來研究牛頓第二定律的問題．
（1）為了盡可能減少摩擦力的影響，最好選用（填“電磁”或“電火花”）
電火花
電火花
式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，同時(shí)需要將長木板的右端墊高，直到在沒有沙桶拖動(dòng)下，小車拖動(dòng)紙帶穿過計(jì)時(shí)器時(shí)能
做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

（2）在
m（桶和沙的總質(zhì)量）＜＜M（小車的質(zhì)量）
m（桶和沙的總質(zhì)量）＜＜M（小車的質(zhì)量）
條件下，可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力，在控制
M（小車的質(zhì)量）
M（小車的質(zhì)量）
不變的情況下，可以探究加速度與合力的關(guān)系．
（3）在此實(shí)驗(yàn)中，此同學(xué)先接通計(jì)時(shí)器的電源，再放開紙帶，如圖2是在m=100g，M=1kg情況下打出的一條紙帶，O為起點(diǎn)，A、B、C為過程中的三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，其中hA=42.05cm，hB=51.55cm，hC=62.00cm則小車的加速度為a=
0.95
0.95
m/s2，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度為VB=
1.0
1.0
 m/s．（保留2位有效數(shù)字）由以上結(jié)果分析在長木板的右端墊高時(shí)墊得
一定過高
一定過高
（一定過低、剛好、一定過高）．

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（09年揭陽市期末）（8分）如果要較準(zhǔn)確地驗(yàn)證牛頓第二定律，則需利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來記錄滑輪小車的運(yùn)動(dòng)情況。某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共７個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（圖中每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn)未畫出），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是50Hz的低壓交流電源。他將一把毫米刻度尺放在紙上，其零刻度和計(jì)數(shù)點(diǎn)O對(duì)齊。

 

①（4分）下表是某同學(xué)從刻度尺上直接讀取數(shù)據(jù)的記錄表，其中最后兩欄他未完成，請(qǐng)你幫他完成。

 

線段

OA

…

…

…

 

 

數(shù)據(jù)（cm）

…

…

…

…

 

 

 

②（1分）由以上數(shù)據(jù)可計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打A、B、C、D、E各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度，其中打E點(diǎn)時(shí)的速度是         m/s（取三位有效數(shù)字）。

 

③（3分）如某同學(xué)已求得A、B、C、D四點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為0.076m/s、0.119m/s、0.162m/s、0.204m/s。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)和你求得的E點(diǎn)速度在所給的坐標(biāo)中，作出v－t圖象。要求標(biāo)明坐標(biāo)及其單位，坐標(biāo)的標(biāo)度值（即以多少小格為一個(gè)單位）大小要合適，使作圖和讀數(shù)方便，并要充分利用坐標(biāo)紙。從圖象中求得物體的加速度a＝                  m/s2（取兩位有效數(shù)字）。

 

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實(shí)驗(yàn)室給同學(xué)們提供了如下實(shí)驗(yàn)器材：滑輪小車、小木塊、長木板、秒表、砝碼、彈簧秤、直尺，要求同學(xué)們用它們來粗略驗(yàn)證牛頓第二定律．
（1）某同學(xué)的做法是：將長木板的一端放在小木塊上構(gòu)成一斜面，用小木塊改變斜面的傾角，保持滑輪小車的質(zhì)量不變，讓小車沿不同傾角的斜面由頂端無初速釋放，用秒表記錄小車滑到斜面底端的時(shí)間．試回答下列問題
①改變斜面傾角的目的是：
改變小車所受的合外力
改變小車所受的合外力
；
②用秒表記錄小車下滑相同距離（從斜面頂端到底端）所花的時(shí)間，而不是記錄下滑相同時(shí)間所對(duì)應(yīng)的下滑距離，這樣做的好處是：
記錄更準(zhǔn)確
記錄更準(zhǔn)確
．
（2）如果要較準(zhǔn)確地驗(yàn)證牛頓第二定律，則需利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來記錄滑輪小車的運(yùn)動(dòng)情況．某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（圖中每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn)未畫出），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是50Hz的低壓交流電源．他將一把毫米刻度尺放在紙上，其零刻度和計(jì)數(shù)點(diǎn)O對(duì)齊．

①下表是某同學(xué)從刻度尺上直接讀取數(shù)據(jù)的記錄表，其中最后兩欄他未完成，請(qǐng)你幫他完成．
線段 OA … … …
數(shù)據(jù)（cm） … … … …
②由以上數(shù)據(jù)可計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打A、B、C、D、E各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度，其中打E點(diǎn)時(shí)的速度vE是
0.230
0.230
m/s（取三位有效數(shù)字）．
③如某同學(xué)已求得A、B、C、D四點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為0.076m/s、0.119m/s、0.162m/s、0.204m/s．試根據(jù)以上數(shù)據(jù)和你求得的E點(diǎn)速度在所給的坐標(biāo)中，作出v-t圖象．要求標(biāo)明坐標(biāo)及其單位，坐標(biāo)的標(biāo)度值（即以多少小格為一個(gè)單位）大小要合適，使作圖和讀數(shù)方便，并要充分利用坐標(biāo)紙．從圖象中求得物體的加速度a=
0.42
0.42
m/s2（取兩位有效數(shù)字）．

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1. BCD   2. BC    3.D        4.A     5. C

6. AD    7.C     8. CD        9. AB    10.BC

11.（１）ＣＤ（２）指零　　指零　　指零　　　左偏　

12. 電極Ａ與導(dǎo)電紙接觸不良

13. 解：（１）小球速度最大時(shí)，棒對(duì)它的彈力垂直于棒向下，受力分析如圖，沿桿方向，，垂直桿方向：，聯(lián)立以上各式，得

所以：

（２）小球Ｃ從斜置的絕緣棒上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，必須滿足條件，而即，所以

14. 解：（１）根據(jù)牛頓第二定律，根據(jù)庫侖定律，，解得

（２）當(dāng)Ａ球受到的合力為零即加速度為零時(shí)，動(dòng)能最大，設(shè)此時(shí)Ａ球與Ｂ點(diǎn)間的距離為Ｒ，則，解得。

15. 解：（１）、（２）如圖所示，設(shè)小球在Ｃ點(diǎn)的速度大小是，對(duì)軌道的壓力大小為，則對(duì)于小球由ＡC的過程中，應(yīng)用動(dòng)能定理列出：－０，在Ｃ點(diǎn)的園軌道徑向應(yīng)用牛頓第二定律，有，解得

（３）如圖所示，設(shè)小球初始位置應(yīng)在離Ｂ點(diǎn)ｘｍ的點(diǎn)，對(duì)小球由Ｄ的過程應(yīng)用動(dòng)能定理，有：，在Ｄ點(diǎn)的圓軌道徑向應(yīng)用牛頓第二定律，有，解得

16. 解：（１）F1為P1參與的運(yùn)動(dòng)而受到指向Ｎ端的洛倫茲力，其值為：（其中 ，為的電量），對(duì)應(yīng)有指向Ｎ端的加速度： （其中ｍ為的質(zhì)量）

在管中運(yùn)動(dòng)會(huì)使它受到另一個(gè)向左的洛倫茲力，此力與管壁對(duì)向右的力所抵消，到達(dá)Ｎ端時(shí)具有沿管長方向的速度：

所以，對(duì)紙平面的速度大小為：

又因?yàn)?sub>，故：

即：

所以的比荷為：

（２）從Ｍ端到Ｎ端經(jīng)歷的時(shí)間為：

離開管后將在紙平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑與周期分別為：

經(jīng)ｔ１時(shí)間已隨管朝正右方向運(yùn)動(dòng)：

的距離

所以離開Ｎ端的位置恰好為的初始位置

經(jīng)時(shí)間ｔ１已知運(yùn)動(dòng)到如圖所示的位置Ｓ２走過的路程為

只能與相碰在圖中的Ｓ處，相遇時(shí)刻必為

且要求在這段時(shí)間內(nèi)恰好走過2Ｒ的路程，因此有

即得：

所以：

17. 解：……①　

由于重力和電場(chǎng)力平衡，電粒子在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，小球平拋且碰時(shí)動(dòng)量守恒，根據(jù)條件，碰后反向

……①

另有……②

解得……③

對(duì)平拋：

解得

 

 

 

 


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