【題目】哈三中學(xué)生為探究加速度與合外力的關(guān)系,甲、乙、丙三個實驗小組分別采用圖1、圖2、圖3所示的實驗裝置,小車總質(zhì)量用M表示(圖1中M為小車和與小車固定連接的小滑輪的質(zhì)量和,圖2中M為小車與傳感器的質(zhì)量和),鉤碼總質(zhì)量用m表示。重力加速度g已知,試回答下列問題:
(1)甲、乙、丙三組實驗中,必須平衡小車和長木板之間的摩擦力的實驗小組是__________(填 “甲”、“乙”、“丙”)。
(2)甲、乙、丙三組實驗中必須滿足“M>>m”的實驗小組是 ____(填“甲”、“乙”、“丙”)。
(3)實驗時各組同學(xué)的操作均正確,甲、乙、 丙三組同學(xué)作出的a—F圖線如圖4所示(甲組同學(xué)所用F為彈簧測力計示數(shù),乙組同學(xué)所用F為傳感器讀數(shù)),則甲組實驗對應(yīng)的圖線是_____,乙組實驗對應(yīng)的圖線是_____,丙組實驗對應(yīng)的圖線是_____(填“A”、“B”、“C”)。
(4)實驗時丙組同學(xué)操作正確,該組同學(xué)在保持小車質(zhì)量不變的情況下,通過調(diào)整改變小車所受合力,多次實驗,由實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線如圖5所示,則小車質(zhì)量為_____kg。
【答案】甲乙丙 丙 A B C 2;
【解析】
(1)本實驗探究當(dāng)質(zhì)量一定時,物體運(yùn)動的加速度與它所受的合外力的關(guān)系,三個實驗小組都需要平衡摩擦力;
(2)只有用重物的重力代替繩子的拉力,才需要滿足;
(3)若用重物的重力代替繩子的拉力,要滿足,隨著m的增大,不滿足時,圖象出現(xiàn)彎曲,還有兩組根據(jù)繩子拉力相等時,加速度的大小來判斷;
(4)小車受到的合力等于重物的重力,根據(jù)圖示圖象求出小車的質(zhì)量;
(1)本實驗探究當(dāng)質(zhì)量一定時,物體運(yùn)動的加速度與它所受的合外力的關(guān)系,繩的拉力即為物體的合力,所以三個實驗小組都需要平衡摩擦力,即甲乙丙都需要平衡摩擦力;
(2)甲圖小車受到的合外力則是測力計的2倍,乙圖中小車受到的合外力是力傳感器的示數(shù),丙圖通過鉤碼的總質(zhì)量對應(yīng)的重力代替繩子的拉力合外力,因此三組實驗中只有丙需要滿足小車的總質(zhì)量M遠(yuǎn)大于所掛鉤碼的總質(zhì)量m的條件;
(3)根據(jù)裝置可知,甲圖中小車受到的拉力大于彈簧測力計的示數(shù),乙圖中受到的拉力等于力傳感器的示數(shù),當(dāng)F相等時,甲組的加速度大,所以甲組對應(yīng)A,乙組對應(yīng)B,丙組用重物的重力代替繩子的拉力,要滿足M≥m,隨著m的增大,不滿足M>>m時,圖象出現(xiàn)彎曲,所以丙組對應(yīng)的是C;
(4)丙組平衡摩擦力后,小車加速下滑時由牛頓第二定律得:,則,
由圖5所示的a-F圖線可知圖象斜率:,則小車的質(zhì)量:。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示, 豎直面內(nèi)有固定軌道 ABC, AB 是半徑為 2R 的四分之一光滑圓弧, BC 是半徑為 R 的粗糙半圓。 B 是軌道的最低點) , O 點是 BC 圓弧的圓心, POQ 在同一水平線上, BOC在同一豎直線上。 質(zhì)量為 m 的小球自由下落 2R 后, 沿軌道 ABC運(yùn)動, 經(jīng)過軌道 C 點后, 恰好落到軌道上的 P 點。 則下列說法正確的是
A. 小球運(yùn)動到 B 點前的瞬間對軌道的壓力為 9mg
B. 小球運(yùn)動到 B 點后的瞬間對軌道的壓力為 5mg
C. 小球運(yùn)動到 C 點對軌道的壓力為mg
D. 小球運(yùn)動到 C 點的過程中, 克服摩擦力做功mgR
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【題目】如圖所示,一物體以v0=2 m/s的初速度從粗糙斜面頂端下滑到底端用時t=1 s.已知斜面長度L=1.5 m,斜面的傾角θ=30°,重力加速度取g=10 m/s2.求:
(1)物體滑到斜面底端時的速度大;
(2)物體沿斜面下滑的加速度大小和方向;
(3)物體與斜面間的動摩擦因數(shù).
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【題目】如圖所示,光滑絕緣細(xì)管與水平面成30°角,在管的上方P點固定一個點電荷+Q,P點與細(xì)管在同一豎直平面內(nèi),管的頂端A與P點連線水平.電荷量為-q的小球(小球直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑)從管中A處由靜止開始沿管向下運(yùn)動,在A處時小球的加速度為a.圖中PB⊥AC,B是AC的中點,不考慮小球電荷量對電場的影響.則在+Q形成的電場中( )
A. A點的電勢高于B點的電勢
B. B點的電場強(qiáng)度大小是A點的4倍
C. 小球從A到C的過程中電勢能先減小后增大
D. 小球運(yùn)動到C處的加速度為g-a
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【題目】如圖所示,傾角為的斜面體C置于水平面上,光滑滑塊B置于斜面上,細(xì)繩一端固定在滑塊B上,另一端固定在天花板上,此時細(xì)繩與斜面平行,滑塊B與斜面體C均處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)將斜面體C稍向左移動,移動后滑塊B與斜面體C仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。則
A. 細(xì)繩對滑塊的拉力變小 B. 斜面對滑塊的支持力變小
C. 地面對斜面體的支持力變小 D. 地面對斜面體的摩擦力變大
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【題目】如圖所示,傾角為的薄木板固定在水平面上,板上有一小孔B,不可伸長的輕繩一端系一物體A,另一端穿過小孔B豎直下垂。開始時,板上方的細(xì)線水平伸直,F(xiàn)慢慢拉動細(xì)繩下垂端,在物體緩慢到達(dá)小孔B的過程中,軌跡正好是一個半圓周,則物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為
A.
B.
C.
D.
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【題目】有關(guān)圓周運(yùn)動的基本模型,下列說法正確的是( 。
A. 如圖a,汽車通過拱橋的最高點處于超重狀態(tài)
B. 如圖b所示是一圓錐擺,增大θ,若保持圓錐的高不變,則圓錐擺的角速度不變
C. 如圖c,同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速度圓周運(yùn)動,則在A、B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
D. 火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時,內(nèi)軌對內(nèi)軌緣會有擠壓作用
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【題目】如圖所示,M、N為兩個等量的同種正點電荷,在M、N連線中垂線上的P點放置一個靜止的點電荷q(負(fù)電荷),不計重力,下列說法正確的是
A. 點電荷在從P到O的過程中,加速度越來越大,速度也越來越大
B. 點電荷在從P到O的過程中,加速度越來越小,速度也越來越小
C. 點電荷運(yùn)動的O點時加速度為零,速度達(dá)到最大值
D. 點電荷超過O點后,速度越來越小,加速度越來越大,直到速度為零
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【題目】為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,現(xiàn)提供如圖甲所示的實驗裝置:
(1)以下實驗操作正確的是
A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在砝碼及砝碼盤的牽引下恰好做勻速運(yùn)動 |
B.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使細(xì)線與木板平行 |
C.先接通電源后釋放小車 |
D.實驗中小車的加速度越大越好 |
(2)在實驗中,得到一條如圖乙所示的紙帶,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1S,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm,則小車的加速度a= m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,他們在軌道水平及傾斜兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條a—F圖線,如圖丙所示。圖線 是在軌道傾斜情況下得到的(填“①”或“②”);小車及車中砝碼的總質(zhì)量m= kg。
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