【題目】某同學利用圖(a)所示實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應關系圖.如圖(b)所示.實驗中小車(含發(fā)射器)的質(zhì)量為200g,實驗時選擇了不可伸長的輕質(zhì)細繩和輕定滑輪,小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計算機得到.回答下列問題:
(1)根據(jù)該同學的結果,小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成(填“線性”或“非線性”)關系.
(2)由圖(b)可知,a﹣m圖線不經(jīng)過原點,可能的原因是存在 .
(3)若利用本實驗裝置來驗證“在小車質(zhì)量不變的情況下,小車的加速度與作用力成正比”的結論,并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力,則實臉中應采取的改進措施是 , 鉤碼的質(zhì)量應滿足的條件是 .
【答案】
(1)非線性
(2)存在摩擦力
(3)調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力,遠小于小車的質(zhì)量
【解析】解:(1)根據(jù)該同學的結果得出a﹣m圖線是曲線,即小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成非線性關系;(2)從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點,當a=0時,m≠0,即F≠0,也就是說當繩子上拉力不為0時,小車的加速度為0,所以可能的原因是存在摩擦力.(3)若利用本實驗來驗證“小車質(zhì)量不變的情況下,小車的加速度與作用力成正比”的結論,并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力,則實驗中應采取的改進措施是:①調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力,即使得繩子上拉力等于小車的合力.②根據(jù)牛頓第二定律得,整體的加速度a= ,則繩子的拉力F=Ma= ,知鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量時,繩子的拉力等于鉤碼的重力,所以鉤碼的質(zhì)量應滿足的條件是遠小于小車的質(zhì)量.
故答案為:(1)非線性;(2)存在摩擦力;(3)調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力;遠小于小車的質(zhì)量.
該實驗的研究對象是小車,采用控制變量法研究.當質(zhì)量一定時,研究小車的加速度和小車所受合力的關系.為消除摩擦力對實驗的影響,可以把木板的右端適當墊高,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.
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【題目】在xoy直角坐標系中,第Ⅰ象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強磁場,第Ⅱ象限內(nèi)分布著方向沿y軸負方向的勻強電場.初速度為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后,從x上的A點垂直x軸進入磁場區(qū)域,經(jīng)磁場偏轉后過y軸上的P點且垂直y軸進入電場區(qū)域,在電場偏轉并擊中x軸上的C點.已知OA=OC=d.求:
(1)電場強度E
(2)磁感強度B的大。
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【題目】某同學測量一個圓柱體的電阻率,需要測量圓柱體的尺寸和電阻.
(1)分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑,某次測量的示數(shù)如圖(a)和圖(b)所示,長度為cm,直徑為mm.
(2)按圖(c)連接電路后,實驗操作如下:
(a)將滑動變阻器R1的阻值置于最處(填“大”或“小”);將S2撥向接點1,閉合S1 , 調(diào)節(jié)R1 , 使電流表示數(shù)為I0;
(b)將電阻箱R2的阻值調(diào)至最(填“大”或“小”),S2撥向接點2;保持R1不變,調(diào)節(jié)R2 , 使電流表示數(shù)仍為I0 , 此時R2阻值為1280Ω;
(3)由此可知,圓柱體的電阻為Ω.
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【題目】2013年8月,“嫦娥二號”成功進入了環(huán)繞“日地拉格朗日點”的軌道,我國成為世界上第三個造訪該點的國家.如圖所示,該拉格朗日點位于太陽和地球連線的延長線上,一飛行器處于該點,在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動,則此飛行器的( )
A.線速度大于地球的線速度
B.向心加速度大于地球的向心加速度
C.向心力僅由太陽的引力提供
D.向心力僅由地球的引力提供
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【題目】如圖所示,小車AB放在光滑水平面上,A端固定一個輕彈簧,B端粘有油泥,AB總質(zhì)量為M,質(zhì)量為m的木塊C放在小車上,用細繩子連接于小車的A端并使彈簧壓縮,開始時AB和C都靜止,當突然燒斷細繩時,C被釋放,使C離開彈簧向B端沖去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下說法正確的是( )
A.彈簧伸長過程中C向右運動,同時AB也向右運動
B.C與B碰前,C與AB的速率之比為M:m
C.C與油泥粘在一起后,AB立即停止運動
D.C與油泥粘在一起后,AB繼續(xù)向右運動
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【題目】如圖所示,在場強為E的勻強電場中,一絕緣輕質(zhì)細桿l可繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉動,A端有一個帶正電的小球,電荷量為q,質(zhì)量為m.將細桿從水平位置自由釋放,則:
(1)請說明小球由A到B的過程中電勢能如何變化?
(2)求出小球在最低點時的速率.
(3)求在最低點時絕緣桿對小球的作用力.
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【題目】一皮帶傳送裝置如圖所示,輕彈簧一端固定,另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊,已知滑塊與皮帶之間存在摩擦.現(xiàn)將滑塊輕放在皮帶上,彈簧恰好處于自然長度且軸線水平.若在彈簧從自然長度到第一次達最長的過程中,滑塊始終未與皮帶達到共速,則在此過程中滑塊的速度和加速度變化情況是( )
A.速度增大,加速度增大
B.速度增大,加速度減小
C.速度先增大后減小,加速度先增大后減小
D.速度先增大后減小,加速度先減小后增大
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【題目】利用如圖1所示的實驗裝置測量學校所在地的自由落體加速度.某同學打出一條較為理想的紙帶圖2,把開始模糊不清的點去掉,把清晰的第一個點計為 1,隨后連續(xù)的幾個點依次標記為點2、3、4.測量出各點間的距離已標在紙帶上,已知打點計時器的打點周期為0.02s.
(1)他們選用的實驗裝置如圖1所示.為完成此實驗,除了圖1中已有的器材外,還需要的實驗器材有__.(填選項字母)
A.刻度尺 B.秒表 C.220V的交流電源 D.4~6V的交流電源
(2)打點計時器打出點2時重物的瞬時速度為______m/s,學校所在地的重力加速度的值約為______m/s2(本題計算結果保留3位有效數(shù)字);
(3)若該同學通過實驗測得的重力加速度值比公認值偏小,則可能的原因是__
A.電源電壓變低了
B.電源電壓變高了
C.該同學采用了先打點后讓紙帶下落的操作
D.紙帶與打點計時器限位孔之間的摩擦影響
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【題目】在如圖所示的虛線MN上方存在著磁感應強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向外,紙面上直角三角形OPQ的角Q為直角,角O為30°,兩帶電粒子a、b分別從O、P兩點垂直于MN同時射入磁場,恰好在Q點相遇,則由此可知( )
A.帶電粒子a的速度一定比b大
B.帶電粒子a的比荷一定比b大
C.帶電粒子a的運動周期一定比b大
D.帶電粒子a的軌道半徑一定比b大
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