【題目】如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關系的實驗裝置。他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B,在滑塊上固定一遮光條,滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連(力傳感器可測得細線上的拉力大小),力傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放。
(1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=________mm。
(2)下列不必要的一項實驗要求是________。
A.將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平
B.使A位置與光電門間的距離適當大些
C.使細線與氣墊導軌平行
D.使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量
(3)實驗時,將滑塊從A位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,測量出滑塊在A位置時遮光條到光電門B的距離L,則滑塊的加速度a=________。
(4)為探究滑塊的加速度與力的關系,改變鉤碼的質(zhì)量,測出對應的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t,通過描點要作出它們的線性關系圖像,處理數(shù)據(jù)時縱軸為F,橫軸應為________。
A.t B.t2 C. D.
【答案】2.25 D D
【解析】
(1)游標卡尺讀數(shù)結果等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),不需要估讀;
(2)用細線拉力表示合力,要考慮摩擦力的影響;
(3)滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度。根據(jù)運動學公式解答;
(4)結合牛頓第二定律求出表達式分析即可。
(1)由圖知第5條刻度線與主尺對齊,d=2mm+5×0.05mm=2.25mm;
(2)應將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平,使拉力才等于合力,故A必要;應使A位置與光電門間的距離適當大些,有利于減小誤差,故B必要;要保持拉線方向與木板平面平行,拉力才等于合力,故C必要;拉力是直接通過傳感器測量的,故與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小關系無關,故D不必要;本題選不必要的,故選D.
(3)由題意可知,該實驗中保持小車質(zhì)量M不變,因此有:v2=2aL,v=,解得:
(4)根據(jù)牛頓第二定律得:,
則,即
所以研究滑塊的加速度與力的關系,處理數(shù)據(jù)時應作出F-圖象。故選D.
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【題目】質(zhì)量為m的長木板靜止在水平地面上,質(zhì)量同樣為m的滑塊(視為質(zhì)點)以初速度v0從木板左端滑上木板,經(jīng)過0.5s滑塊剛好滑到木板的中點,下右圖為滑塊滑上木板后的速度時間圖像,若滑塊與木板間動摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,求:
(1)μ1、μ2各是多少?
(2)滑塊的總位移和木板的總長度各是多少?
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【題目】如圖所示,在沿水平方向的勻強電場中用一根長度L=0.8m的絕緣細繩把質(zhì)量為m=0.20kg、帶有正電荷的金屬小球懸掛在固定點O點,小球靜止在B點時細繩與豎直方向的夾角為θ=37.現(xiàn)將小球拉至位置A使細線水平后由靜止釋放,(g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)求:
(1)從A到C靜電力對小球做的功;
(2)小球通過最低點C時的速度的大。
(3)小球在擺動過程中細線對小球的最大拉力。
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【題目】某同學用圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,其中打點計時器的電源為交流電源,可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。打出紙帶的一部分如圖(b)所示。
該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率,需要用實驗數(shù)據(jù)和其它題給條件進行推算。
(1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落,利用和圖(b)中給出的物理量可以寫出:在打點計時器打出B點時,重物下落的速度大小為_________,打出C點時重物下落的速度大小為________,重物下落的加速度大小為________.
(2)已測得="8.89" cm,="9.50" cm,="10.10" cm;當重力加速度大小為9.80 m/,實驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出為________ Hz。
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【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R,A端與圓心O等高,AD為與水平方向成角的斜面端在O的正上方一個小球在A點正上方由靜止開始釋放,自由下落至A點后進入圓形軌道并恰能到達B點,求:
(1)釋放點距A點的豎直高度;
(2)小球落到斜面上C點時的速度大小和方向.
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【題目】某同學為探究“恒力做功與物體動能改變的關系”,設計了如下實驗,他的操作步驟是:
①擺好實驗裝置如圖.
②將質(zhì)量為200 g的小車拉到打點計時器附近,并按住小車.
③在質(zhì)量為10 g、30 g、50 g的三種鉤碼中,他挑選了一個質(zhì)量為50 g的鉤碼掛在拉線P上.
④釋放小車,打開打點計時器的電源,打出一條紙帶.
(1)在多次重復實驗得到的紙帶中取出較為滿意的一條,經(jīng)測量、計算,得到如下數(shù)據(jù):
①第一個點到第N個點的距離為40.0 cm.
②打下第N點時小車的速度大小為1.00 m/s.
該同學將鉤碼的重力當作小車所受的拉力,算出拉力對小車做的功為________J,小車動能的增量為________J.(結果保留2為有效數(shù)字)
(2)此次實驗探究結果,他沒能得到“恒力對物體做的功,等于物體動能的增量”,且誤差很大,顯然,在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素.請你根據(jù)該同學的實驗操作過程幫助分析一下,造成較大誤差的主要原因是(至少說出一種可能):_________________________________________
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【題目】如圖所示,水平面上有一重40N的物體,受到F1=12N和F2=6N的水平力作用而保持靜止.已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,求:
(1)此時物體所受的摩擦力多大?
(2)將F1撤去后,物體所受的摩擦力為多大?
(3)將F2撤去后,物體所受的摩擦力為多大?
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【題目】甲、乙兩輛汽車在同一水平直道上運動,其運動的位移—時間圖像(xt圖像)如圖所示,則下列關于兩車運動情況的說法中錯誤的是( )
A. 甲車先做勻減速直線運動,后做勻速直線運動
B. 乙車在0~10 s內(nèi)的平均速度大小為0.8 m/s
C. 在0~10 s內(nèi),甲、乙兩車相遇兩次
D. 若乙車做勻變速直線運動,則圖線上P所對應的瞬時速度大小一定大于0.8 m/s
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【題目】圖甲為“探究求合力的方法”的實驗裝置。
(1)下列說法中正確的是______
A.在測量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過程中,橡皮條結點O的位置不能變化
B.彈簧測力計拉細線時,拉力方向必須豎直向下
C.F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程
D.為減小測量誤差,F1、F2方向間夾角應為90°
(2)彈簧測力計的指針如圖乙所示,由圖可知拉力的大小為______N。
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