【題目】用如圖所示的實驗裝置做探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗:

1)下面列出了一些實驗器材:電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶。除以上器材外,還需要的實驗器材有:__________。(多選)

A.天平(附砝碼) B.秒表

C.刻度尺(最小刻度為mmD.低壓交流電源

2)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。

3)實驗中,為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運動的拉力,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(yīng)滿足的條件是____ _____。這樣,在改變小車上砝碼的質(zhì)量時,只要砂和砂桶質(zhì)量不變,就可以認(rèn)為小車所受拉力幾乎不變。(1分)

4)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:S1055 cm,S2094 cmS3135 cm,S4176 cmS5215 cm,S6254 cm。

相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為____________ s

計數(shù)點“6”“7”的位移S7比較接近于____________(填“A、BC、D”序號)

A276 cm B285 cm C296 cm D303 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)

5)某小組在研究外力一定時,加速度與質(zhì)量的關(guān)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(xué)產(chǎn)生分歧:甲同學(xué)認(rèn)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(甲),然后由圖像直接得出aM成反比。乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該繼續(xù)驗證a與其質(zhì)量倒數(shù)1/M是否成正比,并作出小車加速度a與其質(zhì)量倒數(shù)1/M的圖像,如圖(乙)所示。你認(rèn)為 同學(xué)(選填)的方案更合理。

6)另一小組在研究小車質(zhì)量一定時,加速度與質(zhì)量的關(guān)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】(1ACD;(2C;(3m<<M;(4①01;② C ③016;040;(5)乙;(6B。

【解析】試題分析:(1)本實驗的目的是探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系,用砂桶的重力代表小車受到的合外力,需要用天平測砂桶和小車的質(zhì)量,故選A項;打點計時器的工作電源為低壓交流電源(4—6V),工作頻率為50Hz,周期為002s,可以計時,不需要秒表,故選D項、不選B項;打點計時器打下紙帶,需用刻度尺測量距離,以求加速度和瞬時速度,故選C項。

2)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(dāng)墊高,形成斜面,輕推小車,使小車做勻速運動(紙帶上兩點間距離相等)即可,故C正確。

3)砂桶和小車一起運動,根據(jù)牛頓第二定律,對砂桶:,對小車:,可得小車受到的拉力,加速度,本實驗用砂桶的重力代表小車受到的合外力(拉力),由可知,,只有時,才有,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(yīng)滿足的條件是

4打點計時器的工作周期為T0=002s,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=01s。根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律,可知:,比較接近于296cm,故選C項。

5)反比例關(guān)系不容易根據(jù)圖象判定,而正比例關(guān)系容易根據(jù)圖象判定,故應(yīng)該建立小車加速度a與小車質(zhì)量的倒數(shù)關(guān)系圖象,故應(yīng)選乙方案。

6)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;由(3)可知,小車受到的拉力,當(dāng)m<<M時,即砂桶總重力遠(yuǎn)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,a—F圖象發(fā)生彎曲,不再是直線,故B正確。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,活塞與汽缸間無摩擦、無漏氣,在汽缸內(nèi)活塞左邊封閉一定質(zhì)量的空氣,壓強與大氣壓P0相同.現(xiàn)讓活塞自由移動,氣體體積由V1增加到V2 , 其吸收的熱量為Q , 那么這一過程中氣體對活塞(選填“做正功”、“不做功”、“做負(fù)功,內(nèi)能增加量△U=

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲同學(xué)采用如圖所示的裝置進行了研究平拋運動的實驗。兩個相同的弧形軌道MN,分別用于發(fā)射小鐵球 P、Q,其中N的末端與可看作光滑的水平板相切;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使ACBD,從而保證小鐵球PQ在軌道出口處的水平初速度v0相等,現(xiàn)將小鐵球PQ分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道MN的下端射出。 隨后實驗可觀察到PQ兩球發(fā)生的現(xiàn)象應(yīng)是 。僅僅改變弧形軌道M的高度,重復(fù)上述實驗,仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在光滑水平面上放著緊靠在一起的A、B兩物體,B的質(zhì)量是A2倍,B受到水平向右的恒力FB2 N,A受到的水平向右的變力FA(92t)N,t的單位是s。從t0開始計時,則( )

A. A物體在3 s末時刻的加速度是初始時刻的

B. t>4 s后,B物體做勻加速直線運動

C. t4.5 s時,A物體的速度為零

D. t>4.5 s后,AB的加速度方向相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】絕緣光滑斜面與水平面成α角,質(zhì)量為m、帶電荷量為﹣q(q>0)的小球從斜面上的h高度處釋放,初速度為v0(v0>0),方向與斜面底邊MN平行,如圖所示,整個裝置處在勻強磁場B中,磁場方向平行斜面向上.如果斜面足夠大,且小球能夠沿斜面到達底邊MN.則下列判斷正確的是( )

A.勻強磁場磁感應(yīng)強度的取值范圍為0≤B≤
B.勻強磁場磁感應(yīng)強度的取值范圍為0≤B≤
C.小球在斜面做變加速曲線運動
D.小球到達底邊MN的時間t=

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖a,長度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點電荷A,其電荷量Q=1.8×10﹣7C;一質(zhì)量m=0.02kg,帶電量為q的小球B套在桿上.將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中,以桿左端為原點,沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系.點電荷A對小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線I所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線Ⅱ所示,其中曲線Ⅱ在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線.求:(靜電力常量k=9×109Nm/C2

(1)小球B所帶電量q;
(2)非均勻外電場在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場強度大小E;
(3)在合電場中,x=0.4m與x=0.6m之間的電勢差U.
(4)已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時,最遠(yuǎn)可以運動到x=0.4m.若小球在x=0.16m處受到方向向右,大小為0.04N的恒力作用后,由靜止開始運動,為使小球能離開細(xì)桿,恒力作用的最小距離s是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,內(nèi)徑均勻的玻璃管長L=100cm,其中有一段長h=15cm的水銀柱把一部分空氣封閉在管中.當(dāng)管開口豎直向上時,封閉氣柱A的長度L1=30cm.現(xiàn)將管以一端為軸在豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過l80°至開口豎直向下,之后保持豎直,把開口端向下緩慢插入水銀槽中,直至B端氣柱長L2=30cm時為止.已知大氣壓強P0=75cmHg,整個過程溫度保持不變.求此時管內(nèi)氣體A的長度L3

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,質(zhì)量m=1kg的重物自由下落,在紙袋上一系列的點,如圖所示(相鄰記數(shù)點間的時間間隔為0.02s),長度單位是cm,那么,

(1)紙帶的(“左”或“右”)端與重物相連
(2)從起點P到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量△EP=J,此過程中物體動能的增加量△Ek=J.(g取9.8m/s2
(3)通過計算,數(shù)值上△EP△Ek(填“>”“=”“<”),這是因為
(4)如果以 v2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖線應(yīng)是下圖中的 , 其斜率等于的數(shù)值.

(5)實驗的結(jié)論是

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體,放在水平地面上,物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,若對物體施加一與水平方向成θ的拉力F的作用.求:

1)力F沿水平方向的分力和豎直方向的分力;

2)若物體靜止不動,物體受到的摩擦力的大。

3)若物體沿水平面滑動,物體受到的摩擦力的大。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案