分析研究對象所受力的大小和方向.并畫出力的示意圖. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(1)如圖1是甲、乙兩位同學(xué)在《互成角度的兩個共點力的合成》實驗中所得到的實驗結(jié)果,若用F表示兩個分力F1、F2的合力,用F′表示Fl和F2的等效力,則可以判斷
 
(填“甲”或“乙”)同學(xué)的實驗結(jié)果是尊重事實的.
(2)在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實驗中,將彈簧水平放置測出其自然長度,然后豎直懸掛讓其自然下垂,在其下端豎直向下施加外力F,實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的.用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖線如圖2所示,由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為
 
.圖線不過原點的原因是由于
 

(3)某組同學(xué)設(shè)計了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗.圖3(a)為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量,小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得.①圖3(b)為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz.根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為
 
m/s2.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
②在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時,保持細砂和小桶質(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(xué)產(chǎn)生分歧:甲同學(xué)認為應(yīng)該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度a與其質(zhì)量m的圖象.乙同學(xué)認為應(yīng)該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度a與其質(zhì)量倒數(shù)
1m
的圖象.兩位同學(xué)都按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進行了標(biāo)注,但尚未完成圖象(如圖4所示).你認為同學(xué)
 
(填“甲”、“乙”)的方案更合理.請繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖象
 


③在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時,保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中細砂的質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖3(c),該圖線不通過坐標(biāo)原點,試分析圖線不通過坐標(biāo)原點的原因.
答:
 

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(1)如圖1是甲、乙兩位同學(xué)在《互成角度的兩個共點力的合成》實驗中所得到的實驗結(jié)果,若用F表示兩個分力F1、F2的合力,用F′表示Fl和F2的等效力,則可以判斷______(填“甲”或“乙”)同學(xué)的實驗結(jié)果是尊重事實的.
(2)在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實驗中,將彈簧水平放置測出其自然長度,然后豎直懸掛讓其自然下垂,在其下端豎直向下施加外力F,實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的.用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖線如圖2所示,由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為______.圖線不過原點的原因是由于______.
(3)某組同學(xué)設(shè)計了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗.圖3(a)為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量,小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得.①圖3(b)為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz.根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為______m/s2.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
②在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時,保持細砂和小桶質(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(xué)產(chǎn)生分歧:甲同學(xué)認為應(yīng)該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度a與其質(zhì)量m的圖象.乙同學(xué)認為應(yīng)該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度a與其質(zhì)量倒數(shù)數(shù)學(xué)公式的圖象.兩位同學(xué)都按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進行了標(biāo)注,但尚未完成圖象(如圖4所示).你認為同學(xué)______(填“甲”、“乙”)的方案更合理.請繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖象
______.

③在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時,保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中細砂的質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖3(c),該圖線不通過坐標(biāo)原點,試分析圖線不通過坐標(biāo)原點的原因.
答:______.

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(2006?廣州二模)從高空下落的雨點打在人身上并不可怕,說明其速度不會很大;一位同學(xué)猜想這可能是由于運動物體受空氣阻力的大小與其速度有關(guān),于是定下了“在其他條件相同的情況下,運動物體所受空氣阻力與運動速度關(guān)系”的研究課題,實驗設(shè)計方案和實驗過程如下.
實驗器材:一個頂部有一個小孔的薄殼塑料球、膠泥、天平、超聲測距測速儀等.
實驗方法:用超聲測距測速儀等儀器測量小孔向上的塑料球空中豎直下落時的下落距離、速度隨時間變化的規(guī)律.
實驗步驟:A.用天平測量空球的質(zhì)量m,
B.測量球在空中下落過程中不同時刻的下落位移,將數(shù)據(jù)填入表格中,如表所示;
時刻( s ) 下落位移 ( m )
0.0 0.0
0.4 0.045
0.8 0.399
1.2 0.798
1.6 1.198
2.0 x
C.用天平稱出與空球質(zhì)量相等的三份膠泥,每次把一份膠泥從小孔填入球中,使球的總質(zhì)量分別為m2=2m,m3=3m、m4=4m;
每填入一份膠泥后,讓球從空中下落,記錄下落過程中不同時刻的速度,由此得到總質(zhì)量不同時球下落的 4 組速度-時間圖線如坐標(biāo)圖所示:圖線 ①為總質(zhì)量為 m 時的圖線,②、③、④分別是總質(zhì)量為m2、m3、m4時的圖線.對實驗數(shù)據(jù)進行分析、歸納后,得出結(jié)論.請你為他回答下列問題:
(l)表格中 x 處的數(shù)值為
1.598m
1.598m

(2)各條圖線的共同特點是:在下落的開始階段做
加速度越來越小的加速
加速度越來越小的加速
運動,最后做
勻速
勻速
運動.
(3)比較圖線 ①和 ④在 1.0~1.5s時間段內(nèi),兩者速度隨時間變化關(guān)系的差異是
圖象1反應(yīng)球在1-1.5s時間內(nèi)速度不隨時間變化,圖象4反應(yīng)球在1-1.5s時間內(nèi)速度隨時間繼續(xù)增大
圖象1反應(yīng)球在1-1.5s時間內(nèi)速度不隨時間變化,圖象4反應(yīng)球在1-1.5s時間內(nèi)速度隨時間繼續(xù)增大

(4)從圖線可大致得出空氣阻力 f 與速度大小的函數(shù)關(guān)系為f=
kv2
kv2

(5)簡略地回答根據(jù)圖線和有關(guān)的物理規(guī)律怎樣分析出運動物體所受空氣阻力與運動速度的關(guān)系.

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如圖所示,一質(zhì)量為m的小球在水平細線和與豎直方向成θ角的彈簧作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),已知彈簧的勁度系數(shù)為k,試確定剪斷細線的瞬間,小球加速度的大小和方向.

圖3-3-18

【解析】:取小球為研究對象,作出其平衡時的受力示意圖,如圖所示,細線拉力大小F′=mgtanθ

彈簧拉力Fmg/cosθ.

若剪斷細線,則拉力F′突變?yōu)榱悖珡椈傻纳扉L量不突變,故彈簧的彈力不突變,此時小球只受兩個力的作用.在豎直方向上,彈簧拉力的豎直分量仍等于重力,故豎直方向上仍受力平衡;在水平方向上,彈簧彈力的水平分量

F水平Fsinθmgsinθ/cosθmgtanθ,

F水平提供加速度,故剪斷細線瞬間,小球的加速度大小為a==gtanθ,加速度方向為水平向右.[來源:]

 

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如圖所示,一質(zhì)量為m的小球在水平細線和與豎直方向成θ角的彈簧作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),已知彈簧的勁度系數(shù)為k,試確定剪斷細線的瞬間,小球加速度的大小和方向.

圖3-3-18

【解析】:取小球為研究對象,作出其平衡時的受力示意圖,如圖所示,細線拉力大小F′=mgtanθ,

彈簧拉力Fmg/cosθ.

若剪斷細線,則拉力F′突變?yōu)榱�,但彈簧的伸長量不突變,故彈簧的彈力不突變,此時小球只受兩個力的作用.在豎直方向上,彈簧拉力的豎直分量仍等于重力,故豎直方向上仍受力平衡;在水平方向上,彈簧彈力的水平分量

F水平Fsinθmgsinθ/cosθmgtanθ,

F水平提供加速度,故剪斷細線瞬間,小球的加速度大小為a==gtanθ,加速度方向為水平向右.

 

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同步練習(xí)冊答案
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