【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,某同學(xué)使用了如圖所示的裝置,打點計時器的打點頻率為50Hz。小車的質(zhì)量為M,沙桶和沙子的質(zhì)量為m.
(1)圖乙是實驗中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為:sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打點計時器的工作頻率為50Hz,則a=_______m/s2,vB=______m/s。(保留二位有效數(shù)字)
(2)某同學(xué)在另一次實驗中,用沙桶和沙子的重力表示對小車的拉力F,通過數(shù)據(jù)的處理作出了a—F圖象,如圖所示,則:
①圖中的直線不過原點的原因是________________________。
②此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是_______________________;
③在這個實驗中采用的探究方法是__________________________________。
【答案】 實驗前木板右端墊得過高,平衡摩擦力過度 隨著F的增大不再滿足沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,即 控制變量法
【解析】
(1)[1][2]由題意可知,相鄰計數(shù)點之間的時間間隔,根據(jù)勻變速直線運動的知識可知,A、C兩點的過程中小車的平均速度即為B點的瞬時速度,即
由逐差公式可得:
(2)①[3]圖中當(dāng)時,.也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時,小車的加速度不為0,說明小車的摩擦力小于重力的分力,所以原因是實驗前木板右端墊得過高,平衡摩擦力過度;
②[4]此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是隨著F的增大不再滿足沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,即;
③[5] 在這個實驗中采用的探究方法是控制變量法。
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【題目】某同學(xué)在學(xué)習(xí)了牛頓運動定律后,利用彈簧設(shè)計了如圖所示的豎直加速度測量儀,可以用來測量某升降裝置豎直上下運行時的加速度。一根輕彈簧上端固定在小木板上,旁邊附有標(biāo)尺。將重力為0.8N的小球P掛在彈簧下端,靜止時指針指向刻度B處,當(dāng)懸掛重力為1.0N的小球Q時,將靜止時指針?biāo)傅目潭葮?biāo)記為0。小球Q與彈簧、木板、標(biāo)尺共同組成豎直加速度測量儀。取重力加速度g=10m/s2。
(1)在某次測量中,彈簧的指針恰好指向位于刻度B處。求此時小球Q受到的彈力大小、小球Q加速度的大小和方向
(2)當(dāng)指針位于刻度F時,求此時小球Q受到的彈力大小、小球Q加速度的大小和方向。
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【題目】如圖(a)所示,一只小鳥沿著較粗的樹枝從A緩慢移動到B,將該過程抽象為質(zhì)點從圓弧A點移動到B點,如圖(b)。以下說法正確的是( 。
A. .樹枝對小鳥的彈力減小
B. 樹枝對小鳥的合力減小
C. 樹枝對小鳥的摩擦力減小
D. 樹枝對小鳥的摩擦力增大
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【題目】如圖所示,木板靠墻放在光滑水平面上,A靠墻放在C上,B靠A放在C上,A、B可視為質(zhì)點,A、B與C之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1,mA=3kg、mB=1kg、mC=2kg、木板長L=3.5m,A、B之間有少量TNT炸藥,爆炸后(A、B、C質(zhì)量不變)有E=6J能量轉(zhuǎn)化為A、B的動能,A獲得動能后立刻與墻壁發(fā)生彈性碰撞,重力加速度g=10m/s2。
(1)求爆炸后瞬間,A、B各自的速度大。
(2)求最終A、B、C各自的速度;
(3)如果距墻壁x處有一高度低于木板C厚度的障礙物(圖中未畫出)木板C與之碰撞后立即靜止,求B克服摩擦力做功的表達(dá)式。
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【題目】如圖甲所示,物塊A、B間拴接一個壓縮后被鎖定的彈簧,整個系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上,其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸,B物塊質(zhì)量為4kg,F(xiàn)燒斷細(xì)繩解除對彈簧的鎖定,在A離開擋板后,B物塊的v—t圖如圖乙所示,則可知( 。
A.物塊A的質(zhì)量為2.5kg
B.物塊A的質(zhì)量為2kg
C.從開始到A離開擋板過程中彈簧對A的沖量為0
D.在A離開擋板后彈簧的最大彈性勢能為6J
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【題目】某同學(xué)利用豎直上拋運動驗證機械能守恒定律,所用裝置如圖甲所示。A、B為兩個光電門,與安裝在底座上的彈射裝置在同一豎直線上。
(1)該同學(xué)用螺旋測微器測量小球的直徑,讀數(shù)如圖乙所示,小球直徑__________cm。彈射裝置將小球豎直向上拋出,先后通過光電門A、B,計時裝置測出小球通過A、B的時間分別為、,由此可知小球通過光電門A、B時的速度分別為vA、vB,其中vA=___________m/s(保留3位有效數(shù)字);
(2)用刻度尺測出光電門A、B間的距離h,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,只需比較__________(用題目中涉及的物理量符號表示)是否相等,就可以驗證機械能是否守恒。
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【題目】汽車從車站由靜止出發(fā)沿直線行駛,速度達(dá)到.其運動過程的速度-時間圖像如圖所示,則在這段時間里關(guān)于汽車運動的下列說法中正確的( )
A. 汽車運動的加速度越來越大
B. 汽車的加速度方向與速度方向相同
C. 汽車在內(nèi)的位移有可能為
D. 汽車在內(nèi)的平均速度不小于
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【題目】在用單擺測量重力加速度的實驗中,下列說法正確的是 。
A.盡量選擇質(zhì)量大、體積小的擺球
B.用刻度尺測量擺線的長度,將其作為單擺的擺長
C.為方便測量,可以讓單擺的振幅盡可能大
D.釋放擺球,當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置開始計時,記下擺球做50次全振動所用的時間t,則單擺的周期T=
E.測量多組擺長和對應(yīng)的周期T,分別以和T2為縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo),作出函數(shù)圖像,根據(jù)直線的斜率求出重力加速度g
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【題目】為了測定粒子放射源向外輻射出粒子速度的大小,設(shè)計和安裝了如圖所示的裝置。從帶有小孔的放射源中均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的粒子(質(zhì)量為m,電荷量為)。現(xiàn)讓其先經(jīng)過一個磁感應(yīng)強度為、區(qū)域為半圓形的勻強磁場,經(jīng)該磁場偏轉(zhuǎn)后,粒子恰好從一半圓形磁場區(qū)域的圓心處射出磁場,沿軸進入右側(cè)的平行板電容器板上的狹縫,并打到置于板上的熒光屏上,此時通過顯微鏡頭可以觀察到屏上出現(xiàn)了一個亮點。閉合電鍵后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭當(dāng)觸頭位于滑動變阻器的中央位置時,通過顯微鏡頭看到屏上的亮點恰好消失。已知電源電動勢為,內(nèi)阻為,滑動變阻器的總阻值。
(1)求平行板電容器兩板間的電壓及粒子從放射源中射出時速度的大;
(2)求該半圓形磁場區(qū)域的半徑;
(3)若平行板電容器兩極板間的距離為,求粒子在磁場中和電場中運動的總時間。
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