分析 ①要求在什么情況下才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力,需求出繩子的拉力,而求繩子的拉力,應(yīng)先以整體為研究對象求出整體的加速度,再以M為研究對象求出繩子的拉力,通過比較繩對小車的拉力大小和盤和盤中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m<<M時才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力;
②從圖象可以看細(xì)線拉力達(dá)到一定值后才有加速度,說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;
③根據(jù)牛頓第二定律表達(dá)式a=$\frac{F}{M}$,a-F圖象中斜率表示$\frac{1}{M}$;
④根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上B點(diǎn)時小車的瞬時速度大小;根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小.
解答 解:①根據(jù)牛頓第二定律得:
對m:mg-F拉=ma
對M:F拉=Ma
解得:F拉=$\frac{mMg}{M+m}$=$\frac{1}{1+\frac{m}{M}}$•mg
當(dāng)M>>m時,即小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和盤的總質(zhì)量,繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力.
②拉力達(dá)到一定值才有加速度,說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;
③由圖可知在拉力相同的情況下a乙>a丙,
根據(jù)F=ma可得a=$\frac{F}{M}$,即a-F圖象的斜率等于物體的質(zhì)量,且m丙<m乙.故兩人的實(shí)驗(yàn)中小車及車中砝碼的總質(zhì)量不同.
④于每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒有畫出,所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T=0.1s,
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上B點(diǎn)時小車的瞬時速度大。
vB=$\frac{{X}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.1754}{0.2}$=0.877m/s
設(shè)A到B之間的距離為x1,以后各段分別為x2、x3、x4,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:
x3-x1=2a1T2
x4-x2=2a2T2
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度,我們對兩個加速度取平均值,得:
a=$\frac{1}{2}$(a1+a2)
即小車運(yùn)動的加速度計(jì)算表達(dá)式為:
a=$\frac{{X}_{CE}-{X}_{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{0.4910-0.1754-0.1754}{0.04}$m/s2=3.51m/s2
故答案為:①M(fèi)>>m;②不足;③M或小車及車中砝碼的質(zhì)量④0.877m/s,3.51m/s2.
點(diǎn)評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力,在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用.要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 質(zhì)點(diǎn)是沒有質(zhì)量,沒有形狀和大小的點(diǎn) | |
B. | 質(zhì)點(diǎn)是有質(zhì)量,沒有形狀和大小的點(diǎn) | |
C. | 裁判對花樣滑冰運(yùn)動員表演冰上舞蹈動作評分,此時該運(yùn)動員可看做質(zhì)點(diǎn) | |
D. | 無論研究地球的自轉(zhuǎn)還是公轉(zhuǎn),地球都不能視為質(zhì)點(diǎn) |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電壓表V1、V2的示數(shù)增大,電壓表V3的示數(shù)不變 | |
B. | 電流表A示數(shù)變大,電壓表V3的示數(shù)變小 | |
C. | 電壓表V2示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值不變 | |
D. | 電壓表V3示數(shù)變化量的絕對值與電流表A示數(shù)變化量的絕對值的比值不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
順時針力矩 | 逆時針力矩 |
0.059N•m | 0.064N•m |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 該行星的半徑為$\frac{vT}{2π}$ | B. | 該行星的平均密度為$\frac{3π}{G{T}^{2}}$ | ||
C. | 無法測出該行星的質(zhì)量 | D. | 該行星表面的重力加速度為$\frac{2πv}{T}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 橡皮在水平方向上作勻速運(yùn)動 | |
B. | 橡皮在豎直方向上作加速運(yùn)動 | |
C. | 橡皮的運(yùn)動軌跡是一條直線 | |
D. | 橡皮在圖示位置時的向上的速度大小為vsin(θ-α) |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 作用于金屬棒上各力的合力所做的功等于零 | |
B. | 恒力F與安培力的合力所做的功等于零 | |
C. | 作用于金屬棒上各力的合力所做的功等于mgh與電阻R發(fā)出的焦耳熱之和 | |
D. | 恒力F與重力的合力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶電器設(shè)備消耗的功率無關(guān) | |
B. | 輸電線中的電流只由升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定 | |
C. | 當(dāng)用戶用電器的總電阻減少時,輸電線上的損失功率增大 | |
D. | 升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓 |
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