【題目】實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中,使用了如圖所的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是________

A.砂桶(及桶中的砂) B.小車(及車中砝碼)

(2)在下列測(cè)量工具中,本次實(shí)驗(yàn)需要用的測(cè)量?jī)x器有________。(選填測(cè)量?jī)x器前的字母)

A.刻度尺 B.秒表 C.天平

(3)實(shí)驗(yàn)中,為了可以將細(xì)線對(duì)小車的拉力看成是小車所受的合外力,需要平衡摩擦力。

操作步驟如下:先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行,在不掛細(xì)繩和砂桶的情況下,改變木板的傾斜程度,直至小車能拖動(dòng)紙帶沿木板做________,即平衡好摩擦力。

A.勻速直線運(yùn)動(dòng) B.勻變速直線運(yùn)動(dòng)

(4)在做保持小車質(zhì)量不變,驗(yàn)證小車的加速度與其合外力成正比的實(shí)驗(yàn)時(shí),小車(及車中砝碼)的總質(zhì)量為M,砂和砂桶的總質(zhì)量為m。

①實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量Mm的選取,以下最合理的一組是________。

A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

②小芙同學(xué)在做保持小車質(zhì)量不變,驗(yàn)證小車的加速度與其合外力成正比的實(shí)驗(yàn)時(shí),根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出如圖所示的a-F圖線,所得的圖線既不過原點(diǎn),又不是直線,原因可能是________.(選填選項(xiàng)前的字母)

A.木板右端所墊物體較低,使得木板的傾角偏小

B.木板右端所墊物體較高,使得木板的傾角偏大

C.M遠(yuǎn)大于m

D.m不滿足遠(yuǎn)小于M

(5)小鐘同學(xué)利用圖已調(diào)整好的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)中,保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變,改變小車(及車中砝碼)的總質(zhì)量M,并測(cè)出不同的M所對(duì)應(yīng)的加速度a,以M為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上作出如圖所示的關(guān)系圖線,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了牛頓第二定律。如果圖中縱軸上的斜率為k,縱截距為b,則砂和砂桶的總質(zhì)量m=________.

【答案】B AC A C AD

【解析】

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇恰當(dāng)?shù)膶?duì)象.

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的量確定實(shí)驗(yàn)器材,“驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)需要用天平測(cè)量小車、砂、砂桶的質(zhì)量,需要用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離.

(3)為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力,還需要先平衡摩擦力.

(4)①當(dāng)沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量,即m<<M時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于沙和沙桶的重力.

②首先明確桶和砝碼的重力可以認(rèn)為等于小車所受拉力的條件;在橫軸上有截距,說明當(dāng)拉力大于0時(shí)物體的加速度等于零,此時(shí)的合力仍等于零,說明沒有平衡摩擦力;圖象中的彎曲時(shí)因?yàn)橥昂晚来a的質(zhì)量不能滿足遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量這一條件.

(5)由牛頓第二定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式,然后根據(jù)圖象分析答題.

(1)驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)選擇小車為對(duì)象可以方便的測(cè)得其合外力、質(zhì)量和加速度的關(guān)系故選B.

(2)“驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)需要用天平測(cè)量小車(及車中砝碼)的質(zhì)量,需要用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離從而求加速度;故選AC.

(3)小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力,可以將長(zhǎng)木板中固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一段墊高,撤去砂和砂桶,輕推小車,從打出的紙帶上的點(diǎn)跡是否等間距分布判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng);故選A.

(4)①當(dāng)m<<M時(shí),即當(dāng)沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量,繩子的拉力近似等于沙和沙桶的總重力.因此最合理的一組是C.故選C.

②圖中的圖線在橫軸上由截距,說明a=0時(shí),F>0.說明當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車沒有加速度,說明實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足,平衡摩擦力不足時(shí)可以適當(dāng)增大木板夾角;從圖象中可以看出:當(dāng)拉力F較小時(shí),砂和砂桶的質(zhì)量較小,滿足遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量這一條件,此時(shí)圖象是傾斜直線;當(dāng)拉力F慢慢增大時(shí),即砂桶和砂的總質(zhì)量增加時(shí),由于不滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,圖象出現(xiàn)彎曲.A、D正確,B、C錯(cuò)誤,故選AD.

(5)根據(jù)題意,對(duì)系統(tǒng)由牛頓第二定律得:mg=(M+m)a,,則圖象的截距為,圖象的斜率為,故砂和砂桶的總質(zhì)量.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生采用如圖所示的裝置(實(shí)驗(yàn)中,小車碰到制動(dòng)裝置時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到一條紙帶后,通過分析小車位移與速度變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系來研究合外力對(duì)小車所做的功與速度變化的關(guān)系”。圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,點(diǎn)為紙帶上的起始點(diǎn), 、、是紙帶的三個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫出,用刻度尺測(cè)得、的距離如圖所示,已知所用交變電源的頻率為50,問:

1點(diǎn)時(shí)刻,小車的瞬時(shí)速度________ (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);

2實(shí)驗(yàn)中,該小組同學(xué)畫出小車位移與速度的關(guān)系圖象如圖所示。根據(jù)該圖形狀,某同學(xué)對(duì)的關(guān)系作出的猜想,肯定不正確的是__________.

A.

B.

C.

D.

3本實(shí)驗(yàn)中,若鉤碼下落高度為時(shí)合外力對(duì)小車所做的功,則當(dāng)鉤碼下落時(shí),合外力對(duì)小車所做的功為_____________。(、、表示)

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【題目】如圖在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球由靜止釋放沿斜向下做直線運(yùn)動(dòng),軌跡與豎直方向的夾角為θ則( )

A. 場(chǎng)強(qiáng)最小值為

B. 小球的電勢(shì)能可能不變

C. 電場(chǎng)方向可能水平向左

D. 小球的機(jī)械能可能減小

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【題目】如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r恒定不變,電燈L恰能正常發(fā)光,電燈L恰能正常發(fā)光,如果滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng),則下列說法中正確的是(  )

A. 電燈L變暗,安培表的示數(shù)變大

B. 電燈L變亮,安培表的示數(shù)變大

C. 電燈L變暗,安培表的示數(shù)變小

D. 電燈L變亮,安培表的示數(shù)不變

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【題目】為提高冰球運(yùn)動(dòng)員的加速能力,教練員在冰面上與起跑線距離s0s1(s1<s0)處分別設(shè)置一個(gè)擋板和一面小旗,如圖所示.訓(xùn)練時(shí),讓運(yùn)動(dòng)員和冰球都位于起跑線上,教練員將冰球以速度v0擊出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板:冰球被擊出的同時(shí),運(yùn)動(dòng)員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗.訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時(shí),運(yùn)動(dòng)員至少到達(dá)小旗處.假定運(yùn)動(dòng)員在滑行過程中做勻加速運(yùn)動(dòng),冰球到達(dá)擋板時(shí)的速度為v1.重力加速度為g.求

(1)冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員的最小加速度.

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(1)畫出木箱的受力示意圖,并求木箱的加速度a的大;

(2)求木箱從靜止開始運(yùn)動(dòng)后t=2.0s內(nèi)通過的位移x的大小;

(3)求從靜止開始到木箱運(yùn)動(dòng)t=2.0s的過程中,水平恒力F對(duì)木箱做的功W.

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【題目】如圖甲所示,兩平行金屬板MN、PQ的板長(zhǎng)和板間距離相等,板間存在如圖乙所示的隨時(shí)間周期性變化的電場(chǎng),電場(chǎng)方向與兩板垂直,不計(jì)重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向源源不斷地射入電場(chǎng),粒子射入電場(chǎng)時(shí)的初動(dòng)能均為Ek0,已知t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的粒子剛好沿上板右邊緣垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng).則以下說法中正確的是

A. 所有粒子最終都垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)

B. t=0之后射入電場(chǎng)的粒子有可能會(huì)打到極板上

C. 所有粒子在經(jīng)過電場(chǎng)過程中最大動(dòng)能都不可能超過2Ek0

D. 若入射速度加倍成2v0,則粒子從電場(chǎng)出射時(shí)的側(cè)向位移與v0相比必定減半

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A. 對(duì)地面的壓力不變

B. 對(duì)地面的壓力增大

C. 可能沿水平面向右運(yùn)動(dòng)

D. 受到地面的摩擦力方向水平向左

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A. b燈變暗,a、c燈變亮

B. a、b、c燈泡全變亮

C. 電源的供電效率增大

D. 電源輸出功率增大

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