【題目】某研究性學習小組分別用如圖甲所示的裝置進行以下實驗:“探究加速度與合外力的關(guān)系”。裝置中,小車質(zhì)量為M,沙桶和沙子的總質(zhì)量為m,通過改變m 來改變小車所受的合外力大小,小車的加速度a 可由打點計時器和紙帶測出,F(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變,逐漸增大沙桶和沙的總質(zhì)量m 進行多次實驗,得到多組a、F值(F為彈簧秤的示數(shù))。
(1)為了減小實驗誤差,下列做法正確的是_________。
A.先釋放小車,后接通打點計時器的電源
B.平衡摩擦力時紙帶應(yīng)穿過打點計時器
C.應(yīng)選用質(zhì)量足夠小的輕繩并減小滑輪的摩擦
D.沙桶和沙的總質(zhì)量要遠小于小車的質(zhì)量
(2)下圖為實驗中打下的一條紙帶,紙帶中每兩個計數(shù)點間還有四個計時點未畫出,打點計時器的頻率為50Hz,測量得到AC=2.30cm,AE=7.20cm則小車的加速度a=_________m/s(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)以a為縱坐標,F為橫坐標,畫出了如圖所示的一條傾斜直線,由圖象可求得小車質(zhì)量為_________kg,圖線未過原點的原因可能是_______________________。
【答案】 (1) BC (2) 0.65 (3) 0.5 木塊墊太高、平衡摩擦過度或傾斜角過大
【解析】(1)本實驗中彈簧秤的示數(shù)即為繩子的拉力,不需要用砂和砂桶的總重力代替繩子拉力,所以不需要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量,但滑輪摩擦和繩子的重力會影響示數(shù),所以滑輪摩擦足夠小,繩的質(zhì)量要足夠輕,實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作,以保證小車所受合外力恰好是繩子的拉力,實驗時,若先放開小車,再接通打點計時器電源,由于小車運動較快,可能會使打出來的點很少,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理,同時平衡摩擦力時紙帶應(yīng)穿過打點計時器,故B,C正確,A,D錯誤.故選BC.
(2)紙帶上面每打一點的時間間隔是0.02s,且每兩個記數(shù)點間還有四個計時點未畫出,T=0.1s.根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可得: .
(3)對小車分析,應(yīng)有F=ma,解得: ,因此圖線的斜率等于小車質(zhì)量倒數(shù),那么小車的質(zhì)量,圖線未過原點的原因可能是木塊墊得太高,導致傾斜角過大,或平衡摩擦力過度.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的盒子放在光滑的水平面上,盒子內(nèi)表面不光滑,盒內(nèi)放有一塊質(zhì)量為m的物體,某時刻給物體一個水平向右的初速度v0 , 那么在物體與盒子前后壁多次往復碰撞后( )
A.兩者的速度均為零
B.兩者的速度總不會相等
C.盒子的最終速度為 ,方向水平向右
D.盒子的最終速度為 ,方向水平向右
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【題目】交警為了探究雪天汽車行駛的安全距離,在水平雪地上做剎車測試,當汽車的直行速度達到14m/s時急剎車,汽車無動力的在雪地上滑行(車輪不轉(zhuǎn),近似勻減速直線運動).已知汽車輪胎與雪地間的動摩擦因數(shù)為0.2,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)汽車剎車時的加速度大小a;
(2)汽車的滑行距離x;
(3)在相同初速度下,汽車在雪地上的滑行距離x與干燥地面上的滑行距離x0的比值.(汽車輪胎與干燥地面間的動摩擦因數(shù)μ0=0.7)
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【題目】如圖所示,物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細繩連接,跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側(cè),質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg.初始時A靜止于水平地面上,B懸于空中.先將B豎直向上再舉高h=1.8m(未觸及滑輪)然后由靜止釋放.一段時間后細繩繃直,A、B以大小相等的速度一起運動,之后B恰好可以和地面接觸.取g=10m/s2 .
(1)B從釋放到細繩繃直時的運動時間t;
(2)A的最大速度v的大。
(3)初始時B離地面的高度H.
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【題目】如圖,一個人站在水平地面上的長木板上用力F向右推箱子,木板、人、箱子均處于靜止狀態(tài),三者的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,則( )
A.箱子受到的摩擦力方向向右
B.地面對木板的摩擦力方向向左
C.木板對地面的壓力大小為3mg
D.若人用斜向下的力推箱子,則木板對地面的壓力會大于3mg
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【題目】利用傳感器與計算機結(jié)合,可以繪制出物體運動的圖象.某同學在一次實驗中得到一沿平直軌道運動的小車的速度﹣時間圖象如圖所示,由此圖象可知( )
A.小車在20 s~40 s做加速度恒定的勻變速直線運動
B.20 s末小車回到出發(fā)點
C.小車0~10 s內(nèi)的平均速度小于10~20 s內(nèi)的平均速度
D.小車10~30 s內(nèi)的加速度方向相同
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【題目】如圖,公共汽車沿水平面向右做勻變速直線運動,小球A用細線懸掛車頂上,質(zhì)量為m的一位中學生手握固定于車廂頂部的扶桿,始終相對于汽車靜止地站在車廂底板上,學生鞋底與公共汽車間的動摩擦因數(shù)為,若某時刻觀察到細線偏離豎直方向角,則此刻公共汽車對學生產(chǎn)生的作用力的大小和方向為( )
A. 大小等于mg,方向水平向右
B. 大小大于mg,方向斜向左上方
C. 大小大于mg,方向水平向右
D. 大小等于mg,方向斜向左上方
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【題目】如圖,長為l的不可伸長的輕繩,一端固定在O點,另一端系一質(zhì)量為m的小球A.質(zhì)量為3m的小球B放在光滑水平面上,位于O點正下方距離也為l處.將球A拉至輕繩(伸直)與水平方向的夾角θ=30o處,由靜止釋放.球A到達最低點時與球B發(fā)生正碰,兩小球均視為質(zhì)點,重力加速度為g.求碰撞后小球A能上擺的最大高度.
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【題目】某實驗小組設(shè)計了一個“驗證里的平行四邊形定則”的實驗,裝置如圖所示,在豎直放置的木板上部附近兩側(cè),固定兩個力傳感器,同一高度放置兩個定滑輪,兩根細繩跨過定滑輪分別是兩力傳感器連接,在兩細繩連接的結(jié)點O處下方懸掛鉤碼,調(diào)節(jié)兩個定滑輪的位置可以改變兩細繩間的夾角,實驗中使用若干質(zhì)量均為m的鉤碼。
(1)關(guān)于實驗,下列說法正確的是__________。
A.實驗開始前,需要調(diào)節(jié)木板使其位于豎直平面內(nèi)
B.保持兩傳感器示數(shù)大小相等
C.靜止時標記結(jié)點O的位置
D.靜止時用量角器量出繩子OA、OB之間的夾角
E.靜止時記錄鉤碼數(shù)量,力傳感器的示數(shù)和三細繩的方向
(2)固定滑輪的位置,欲利用現(xiàn)有器材,改變條件再次驗證,可采用的方法是_____________________。
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