【題目】用如圖所示的實驗裝置做?°探究加速度與力、質(zhì)量的關系?±實驗:

(1)實驗中,需要平衡小車和紙帶運動過程中所受的阻力,正確的做法是____

A.小車放在木板上,把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,使小車在不受繩的拉力時沿木板做勻速直線運動

B.小車放在木板上,掛上砂桶,把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,使小車在砂桶的作用下沿木板做勻速直線運動

C.小車放在木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過打點計時器.把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動

(2)如圖為某次實驗紙帶,在相鄰兩計數(shù)點間都有四個打點未畫出,用刻度尺測得:x10.55 cmx20.94 cm,x31.35 cmx41.76 cm,x52.15 cm,x62.54 cm.

打下3點時小車的瞬時速度v3________ m/s;小車的加速度a________ m/s2.(計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(3)某小組在研究?°外力一定時,加速度與質(zhì)量的關系?±時,保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量M,分別記錄小車加速度a與其質(zhì)量M的數(shù)據(jù).在分析處理數(shù)據(jù)時,該組同學產(chǎn)生分歧:甲同學認為根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可以作出小車加速度a與其質(zhì)量M的圖像,如圖,然后由圖像直接得出aM成反比.乙同學認為應該繼續(xù)驗證a與其質(zhì)量倒數(shù)是否成正比,并作出小車加速度a與其質(zhì)量倒數(shù)的圖像,如圖所示.你認為________同學(選填甲或乙)的方案更合理.

(4)另一小組在研究?°小車質(zhì)量一定時,加速度與質(zhì)量的關系時,用改變砂的質(zhì)量的辦法來改變對小車的作用力F,然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出aF圖像,如圖所示.發(fā)現(xiàn)圖像既不過原點,末端又發(fā)生了彎曲,可能原因是____

A.平衡摩擦力時,木板的傾斜角度過大,且砂和砂桶的質(zhì)量較大

B.平衡摩擦力時,木板的傾斜角度過小,且砂和砂桶的質(zhì)量較大

C.沒有平衡摩擦力,且小車質(zhì)量較大

D.平衡摩擦力時,木板的傾斜角度過小,且小車質(zhì)量較大

【答案】 C 0.16 0.40 B

【解析】(1)平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力來抵消摩擦力的作用具體做法是:將小車輕放(靜止)在長木板上,掛好紙帶(紙帶和打點計時器的限位孔之間有摩擦力)、不掛砂桶,將長木板靠近打點計時器的一端適當墊高輕推小車,使小車做勻速運動(紙帶上兩點的距離相等)即可,故C正確;

(2)①打點計時器的工作周期為T0=0.02s,相鄰兩計數(shù)點間都有四個打點未畫出,所以兩計數(shù)點之間的時間間隔為T=5T0=0.1s

s7s6=s6s5可知s7=2s6s5=2×2.542.15=2.93cm,

比較接近2.96cm,故選C

③根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律:

計數(shù)點3的速度為:v3=(s3+s4)/2T=(0.0135+0.0176)/0.2m/s=0.16m/s,

加速度為:a=st2=(s4+s5+s6s1-s2-s3)/9T2=(0.0176+0.0215+0.02540.0055-0.0094-0.0135)/9×0.12=0.40m/s2

(3) 圖像是一條直線時,兩變量之間的關系更明確,所以應作出小車加速度a與其質(zhì)量倒數(shù)的圖像,乙同學的方案更合理。

(4)圖象與橫軸相交,說明需要用拉力平衡摩擦力,即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠砂桶和小車一起運動,根據(jù)牛頓第二定律對砂桶mgF=ma,對小車:F=Ma可得小車受到的拉力,本實驗用砂桶的重力代表小車受到的合外力(拉力),可知,F<mg,只有m<<M時,才有Fmg,所以砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應滿足的條件是m<<Mm<<M,即砂桶總重力遠小于小車的重力,繩子的拉力近似等于砂桶的總重力小車的加速度a與拉力F成正比,如果砂和小桶的總質(zhì)量太大,小車受到的拉力明顯小于砂桶重力,加速度與砂桶重力(小車受到的合力)不成正比,aF圖象發(fā)生彎曲,不再是直線。B正確。

練習冊系列答案
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B. A、B兩點間的電勢差等于將正電荷從A點移到B點電場力所做的功

C. 1C電荷從A點移到B,電場力做1J的功,這兩點間的電勢差為1V

D. 電荷由A點移到B點的過程中,除受電場力外,還受其它力的作用,電荷電勢能的變化就不再等與電場力所做的功

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1)若球在球臺邊緣O點正上方高度為h1處以速度v1水平發(fā)出,落在球臺的P1(如圖實線所示),求P1點距O點的距離s1;

2)若球在O點正上方以速度v2水平發(fā)出,恰好在最高點時越過球網(wǎng)落在球臺的P2(如圖虛線所示),求v2的大小;

3)若球在O點正上方水平發(fā)出后,球經(jīng)反彈恰好越過球網(wǎng)且剛好落在對方球臺邊緣P3處,求發(fā)球點距O點的高度h3.

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A. 恒力F=31N

B. 從用力F拉物塊A開始到B剛離開C的過程中,A沿斜面向上運動0.3m

C. 物塊A沿斜面向上運動過程中,A先加速后勻速運動

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1本實驗采用的研究方法是_____。

A.理想實驗法 B.等效替代法

C.控制變量法 D.建立物理模型法

2)如果沒有操作失誤,圖乙中的FF'兩力中,方向一定沿AO的是________。

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(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù).

(2)若物體靜止在水平面上, 當彈簧的伸長量為 4.5cm 時,此時物體受到的摩擦 力有多大?

(3)若物體具有當向左的初速度, 當彈簧的伸長量為 4.5cm 時,此時物體受到的 摩擦力大小和方向?

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