【題目】用如圖所示的實驗裝置研究小車質量一定的情況下,加速度與力的關系。主要實驗步驟如下:
A.如圖所示,安裝實驗器材;
B.調節(jié)軌道的傾角,輕推小車,使小車恰能做勻速直線運動;
C.在小桶內放入適量細砂,測出小桶和砂的總質量;
D.將小車放于靠近打點計時器處,將小桶通過細繩掛在小車上,接通電源,釋放小車,得到一條打好點的紙帶;
E.保持小車的質量不變,改變小桶及砂的質量,再做幾次實驗;
F.在每條紙帶上選取一段比較理想的部分,算出每條紙帶的加速度a;
G.將各次實驗中的數(shù)據(jù)填入表中,做出a- F圖象。
結合上述實驗步驟,請你完成下列任務:
(1)在下列實驗器材中,需要使用的有________和________(填選項前的字母)。
A.電壓合適的50 Hz交流電源 B.電壓可調的直流電源
C.刻度尺 D.秒表
(2)在步驟B中,通過調節(jié)墊塊的位置,來調節(jié)軌道斜面的傾角,這樣做的目的是
___________________________________________________________________。
(3)利用紙帶計算出小車的加速度,將計算結果填入表格。
序號 | 小桶和砂總重力 F/N | 加速度 a/(m· s-2) |
1 | 0.05 | 0.12 |
2 | 0.10 | 0.24 |
3 | 0.15 | 0.37 |
4 | 0.20 | 0.47 |
5 | 0.25 | 0.60 |
①以加速度a為縱軸、力F為橫軸建立直角坐標系,在坐標紙上描點,如下圖所示。請在該圖中用“+”標出第5條紙帶對應的坐標點,并畫出a - F圖象。
_______
②觀察a - F圖象,可以判斷小車的加速度a與力F的關系是成________(填“正比”或“反比”)。
③根據(jù)你完成實驗的實際情況,a - F圖象的斜率應與_______________有關。
【答案】A C 平衡小車受到的摩擦力,使細線對小車的拉力即為小車受到的合力 正比 小車質量
【解析】
根據(jù)實驗原理選擇實驗器材;實驗中通過調節(jié)墊塊的位置,來調節(jié)軌道斜面的傾角,這樣做的目的是平衡小車受到的摩擦力,使細線對小車的拉力即為小車受到的合力;畫出a-F圖像,可得出結論.
(1)實驗需要的器材有:打點計時器需要電壓合適的50 Hz交流電源,刻度尺用來測量紙帶的長度;不需要秒表和直流電源,故選AC.
(2)通過調節(jié)墊塊的位置,來調節(jié)軌道斜面的傾角,這樣做的目的是平衡小車受到的摩擦力,使細線對小車的拉力即為小車受到的合力;
(3)①圖像如圖;
②觀察a - F圖象,可以判斷小車的加速度a與力F的關系是成正比。
③因,則a - F圖象的斜率應與小車的質量有關。
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【題目】如圖甲,兩根足夠長的平行光滑金屬導軌固定在水平面內,導軌間距為1.0m,左端連接阻值R=4.0Ω的電阻;勻強磁場磁感應強度B=0.5T、方向垂直導軌所在平面向下;質量m=0.2kg、長度l=1.0m、電阻r=1.0Ω的金屬桿置于導軌上,向右運動并與導軌始終保持垂直且接觸良好。 t=0時對桿施加一平行于導軌方向的外力F,桿運動的v-t圖象如圖乙所示。其余電阻不計。求:
(1)從t=0開始,金屬桿運動距離為5m時電阻R兩端的電壓;
(2)在0~3.0s內,外力F大小隨時間t變化的關系式。
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【題目】如圖所示,一個長直輕桿兩端分別固定一個小球A和B,兩球質量均為m,兩球半徑忽略不計,桿的長度為l。先將桿AB豎直靠放在豎直墻上,輕輕振動小球B,使小球B在水平面上由靜止開始向右滑動,當小球A沿墻下滑距離為l 時,下列說法正確的是(不計一切摩擦)( )
A. 小球A和B的速度都為
B. 小球A和B的速度都為
C. 小球A、B的速度分別為和
D. 小球A、B的速度分別為和
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【題目】如圖所示,在平行板電容器之間有勻強電場,一帶電粒子(重力不計)以速度v0垂直電場線射入電場,經(jīng)過時間tl 穿越電場,粒子的動能由Ek 增加到2Ek ;若這個帶電粒子以速度v0 垂直進人該電場,經(jīng)過時間t2穿越電場。求:
(1)帶電粒子兩次穿越電場的時間之比t1:t2;
(2)帶電粒子第二次穿出電場時的動能。
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【題目】如圖,通電導體棒質量為m,置于傾角為的導軌上,導軌和導體棒之間不光滑,有電流時桿靜止在導軌上,下圖是四個側視圖,標出了四種勻強磁場的方向。(表示電流方向垂直紙面向里),其中摩擦力可能為零的是( )
A. B. C. D.
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【題目】一個質量m的小球從距離地面高h = 5m處自由下落,忽略空氣阻力, g取10m/s2,求:
(1)小球從釋放到落地的時間t;
(2)小球落地時的速度大小v;
(3)根據(jù)牛頓第二定律證明:小球在自由下落過程中,加速度大小為g。
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【題目】滑雪是很多人喜歡的運動項目,通過雪地輸送帶將滑雪者送到山坡雪道頂端,如圖1所示。如圖2所示,ABC為一簡化的雪道模型,AB段為長L=100m傾角θ = 26°的山坡雪道,BC段為水平雪道,AB與BC平滑相連。一位質量m=80 kg(含裝備)的滑雪者從山坡雪道頂端A處從靜止開始自由滑下,到達底端后進入水平雪道。已知雪橇與水平雪道和山坡雪道之間的動摩擦因數(shù)均為0.1,忽略空氣阻力,g取10m/s2,sin26°= 0.44,cos26°= 0.90。
(1)如果滑雪者沒有任何助力動作。求:
a. 滑雪者在山坡雪道下滑時的加速度大小a1;
b. 為了使滑雪者利用雪橇與雪道間的摩擦停下來,水平雪道BC的長度s至少為多長。
(2)為了能較快的停下,滑雪者在滑到山坡雪道上的P點時,開始通過調整身體的動作來增加阻力直到B點,進入水平雪道后不再增加阻力。若滑雪者在山坡雪道上增加的最大阻力為人對雪道壓力的0.9倍,進入水平雪道后經(jīng)x2=26m停下,求滑雪者開始調整身體動作的位置P與B的距離x1。
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【題目】實驗小組利用圖1來探究:“探究加速度與力、質量的關系”.
①實驗中使用的電火花計時器,應接_____電源.
A.交流4﹣﹣﹣6V B.交流220V
②在的實驗中,得到一條打點的紙帶,如圖3所示,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,則:小車加速度的表達式為a=_____.
③消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后,可用小吊盤的總重力代替小車所受的拉力,則:小吊盤的m與小車總質量M之間應滿足的關系為_____.
④在實驗中,甲、乙兩位同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出如圖2所示的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象分別為圖中的直線Ⅰ和直線Ⅱ,下面給出了關于形成這種情況原因的四種解釋,其中可能正確的是_____.
A.實驗前甲同學沒有平衡摩擦力
B.甲同學在平衡摩擦力時把長木板的末端抬得過高了
C.實驗前乙同學沒有平衡摩擦力
D.乙同學在平衡摩擦力時,把長木板的末端抬得過高了.
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【題目】如圖所示,物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運動所用的時間分別是:1 s、2 s、3 s、4 s。下列說法不正確的是( )
A. 物體在AB段的平均速度為1 m/s
B. 物體在B點的速度等于AC段的平均速度
C. AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點時的瞬時速度
D. 物體在ABC段的平均速度為m/s
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