【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,某同學(xué)使用了如圖(1)所示的裝置,計時器打點頻率為50Hz.
(1)該同學(xué)得到一條紙帶,在紙帶上取連續(xù)的六個點,如圖(b)所示,自A點起,相鄰兩點間的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,則打E點時小車的速度為______m/s,小車的加速度為______m/s2.
(2)該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該保持______不變;若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系,應(yīng)該保持______不變.
(3)該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖象,如圖(c)所示,則
①圖中的直線不過原點的原因是____________________.
②此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是__________________.
【答案】0.85 5 拉力F恒定 小車質(zhì)量M恒定 平衡摩擦力過度 不滿足m<<M
【解析】
本題考查驗證牛頓第二定律實驗的原理和誤差分析,其中涉及打點計時器求瞬時速度和加速度的問題。
(1)[1]E點的瞬時速度
[2]利用逐差法選取AE段紙帶求小車加速度
(2)[3]由 可知,若探究加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)保持拉力F恒定。
[4] 由 可知,若探究加速度a和拉力F的關(guān)系,應(yīng)保持小車質(zhì)量M恒定。
(3)[5]由圖可知當(dāng)拉力為零時小車仍有加速度,則此時平衡摩擦力過度。
[6]實驗中由于把繩子拉力當(dāng)作小車受到的合力,此時必有m<<M,隨著m的增大小車的加速度會逐漸減小,則圖像斜率逐漸減小,故圖像彎曲的原因是不滿足m<<M。
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【題目】一輛汽車在教練場上沿水平道路行駛,如果在坐標(biāo)系里研究該汽車的運動情況如圖所示:坐標(biāo)軸的物理意義不同,表示物體運動規(guī)律就不同, 以橫坐標(biāo)表示運動物體的運動時間t,以縱坐標(biāo)表示它相對于出發(fā)點的位移x。該圖像描寫了汽車在三段時間的x-t圖像。以下關(guān)于汽車運動說法正確的是( )
A.汽車在三段時間分別做勻加速運動、勻速運動和勻減速運動
B.汽車在三段時間分別做勻速運動、靜止和勻減速運動
C.汽車在三段時間分別做勻速運動、靜止和勻速運動
D.汽車運動的軌跡不在一條直線上
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【題目】質(zhì)量為40 kg的小孩坐在10 kg的雪橇上,大人用與水平方向成37°斜向上的大小為100 N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做勻速運動,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8, g=10N/kg)求:
(1)雪橇對地面的壓力大;
(2)雪橇與水平地面間的動摩擦因數(shù)的大。
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【題目】在“探究碰撞中的不變量”實驗中,裝置如圖所示,兩個小球的質(zhì)量分別為mA和mB.
(1)現(xiàn)有下列器材,為完成本實驗,哪些是必需的?請將這些器材前面的字母填在橫線上________.
A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.圓規(guī)
(2)如果碰撞中動量守恒,根據(jù)圖中各點間的距離,則下列式子成立的是________.
A. B.
C. D.
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【題目】兩位同學(xué)用如圖所示裝置,通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律。
(1)實驗中必須滿足的條件是 。
A.斜槽軌道盡量光滑以減小誤差
B.斜槽軌道末端的切線必須水平
C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下
D.兩球的質(zhì)量必須相等
(2)測量所得入射球A的質(zhì)量為mA,被碰撞小球B的質(zhì)量為mB,圖中O點是小球拋出點在水平地面上的垂直投影,實驗時,先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放,找到其平均落點的位置P,測得平拋射程為OP;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與小球B相撞,分別找到球A和球B相撞后的平均落點M、N,測得平拋射程分別為OM和ON。當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式 時,即說明兩球碰撞中動量守恒;如果滿足表達(dá)式 時,則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞。
(3)乙同學(xué)也用上述兩球進(jìn)行實驗,但將實驗裝置進(jìn)行了改裝:如圖12所示,將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上,用來記錄實驗中球A、球B與木條的撞擊點。實驗時,首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸,讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,撞擊點為B′;然后將木條平移到圖中所示位置,入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,確定其撞擊點P′;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與球B相撞,確定球A和球B相撞后的撞擊點分別為M′和N′。測得B′與N′、P′、M′各點的高度差分別為h1、h2、h3。若所測物理量滿足表達(dá)式 時,則說明球A和球B碰撞中動量守恒。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量m=2kg的小物塊從傾角θ=37°的光滑斜面上的A點由靜止開始下滑,經(jīng)過B點后進(jìn)入粗糙水平面,已知AB長度為3m,斜面末端B處與粗糙水平面平滑連接.試求:
(1)小物塊滑到B點時的速度大。
(2)若小物塊從A點開始運動到C點停下,一共經(jīng)歷時間t=2.5s,求BC的距離.
(3)上問中,小物塊與水平面的動摩擦因數(shù)μ多大?
(4)若在小物塊上始終施加一個水平向左的恒力F,小物塊從A點由靜止出發(fā),沿ABC路徑運動到C點左側(cè)3.1m處的D點停下.求F的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8 )
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【題目】用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。主要實驗步驟如下:
a.安裝好實驗器材。接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿長木板運動,重復(fù)幾次。
b.選出一條點跡清晰的紙帶,找一個合適的點當(dāng)作計時起點O(t=0),然后每5個間隔選取一個計數(shù)點,如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。
結(jié)合上述實驗步驟,請你完成下列任務(wù):
(1)除了圖中所示的器材,還需要使用的有_____(填選項前的字母)。
A.電壓合適的50Hz交流電源
B.電壓可調(diào)的直流電源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平(含砝碼)
(2)通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度,以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描點,畫出v﹣t圖象,如果得到的圖線是_____,則說明小車的運動是勻變速直線運動。
(3)通過測量,得到紙帶上AC=6.92cm,CE=8.44cm,則可以計算小車運動的加速度a=_____m/s2。
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【題目】在單杠上做引體向上,兩臂平行和兩臂張開,如圖所示,都可以使自己慢慢向上升起。下列說法正確的是( 。
A. 兩臂平行手臂用力較小,每個手臂拉力小于
B. 兩臂張開手臂用力較小,每個手臂拉力小于
C. 兩臂平行手臂用力較大,每個手臂拉力大于
D. 兩臂張開手臂用力較大,每個手臂拉力大于
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【題目】如圖所示,一個帶正電荷的物塊m由靜止開始從斜面上A點下滑,滑到水平面上的D點停下來,已知物塊與斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)相同,且不計物塊經(jīng)過B處時的機(jī)械能損失.現(xiàn)在所在空間加豎直向下的勻強電場,第二次讓物塊m從A點由靜止開始下滑,結(jié)果物塊在水平面上的點停下來.后又撤去電場,在所在空間加水平向里的勻強磁場,再次讓物塊m從A點由靜止開始下滑,結(jié)果物塊沿斜面滑下并在水平面上的點停下來,則以下說法中正確的是( )
A.點一定在D點左側(cè)B.點一定與D點重合
C.點一定在D點右側(cè)D.點一定與D點重合
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