【題目】如圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置,砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車(含車內(nèi)砝碼)總質(zhì)量為M,實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小,小車運動加速度用a表示。
(1)實驗中打點計時器應(yīng)接____________電源。(選填“交流”或“直流”)。
(2)實驗中,為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細線與長木板平行。接下來還需要進行的一項操作是(_____)
A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,給打點計時器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運動,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
B.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨,撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運動
C.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
(3) 在探究加速度與小車受力關(guān)系的過程中,要進行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組是(_______)
A.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C.M=100 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D.M=100 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
(4) 下圖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=4.20 cm、SBC=4.65 cm、SCD=5.10 cm、SDE=5.54cm、SEF=6.00 cm、SFG=6.46 cm,已知打點計時器的工作周期為0.02s,則小車的加速度a=___________m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(5)在探究加速度與小車質(zhì)量關(guān)系的過程中,應(yīng)保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變,通過增減小車中砝碼改變小車質(zhì)量M,實驗測出幾組a、M數(shù)據(jù),下列圖線能直觀合理且正確反映a-M關(guān)系的是_______。
A. B.C.D.
【答案】 交流 C A 0.45 C
【解析】(1)打點計時器用的是交流電源,所以應(yīng)該接交流電。
(2)為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細線與長木板平行,還需要平衡摩擦力所以需要將長木板的一端墊起適當?shù)母叨,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動,故C正確;
(3)以整體為對象: ,則小車的加速度為:
當 可以近似認為 所以砝碼和砝碼盤質(zhì)量應(yīng)遠小于小車的質(zhì)量,符合本條件的是A
(4)由于相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出,所以打點的時間間隔為:0.1s
由 得:
(5)當砝碼和砝碼盤質(zhì)量應(yīng)遠小于小車的質(zhì)量, ,即圖像是直線,當當砝碼和砝碼盤質(zhì)量不再符合遠小于小車的質(zhì)量時,不再是一次函數(shù),由函數(shù)關(guān)系可知C正確
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【題目】如圖所示的x-t圖象和v-t圖象中,給出的四條曲線1、2、3、4,分別代表a、b、c、d 四個不同物體的運動情況,關(guān)于它們的物理意義,下列描述正確的是( )
A. x-t圖像中,t1時刻物體ab的瞬時速度關(guān)系為va<vb
B. x-t圖象中,0t1時間內(nèi)物體a、b的平均速度大小關(guān)系為
C. 兩圖象中,t2、t4時刻分別表示物體b、d開始反向運動
D. v-t圖象中0t3時間內(nèi)物體c、d的平均加速度大小關(guān)系是
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【題目】如圖所示,彈簧一端固定在天花板上,另一端連一質(zhì)量M=2kg的秤盤,盤內(nèi)放一個質(zhì)量m=1kg的物體,秤盤在豎起向下的拉力F作用下保持靜止,F=30N,當突然撤去外力F的瞬時,物體對秤盤的壓力大小為(g=10m/s2)( )
A. 10N B. 15N C. 20N D. 40N
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【題目】兩個質(zhì)點A、B在同一水平面上,由靜止開始從同一位置沿相同方向同時開始做直線運動,其運動的v-t圖象如圖所示。對A、B運動情況的分析,下列結(jié)論正確的是( )
A. 在t=3t0時刻,A、B相距最遠
B. 在t=6t0時刻,A、B相遇
C. A、B在加速階段平均速度相同
D. A、B在減速階段加速度相同
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【題目】如圖,P是位于水平的粗糙桌面上的物塊。用跨過定滑輪的輕繩將P小盤相連,小盤內(nèi)有砝碼,小盤與砝碼的總質(zhì)量為m。在P運動的過程中,若不計空氣阻力,則關(guān)于P在水平方向受到的作用力與相應(yīng)的施力物體,下列說法正確的是( )
A. 拉力和摩擦力,施力物體是地球和桌面
B. 拉力和摩擦力,施力物體是繩和桌面
C. 重力mg和摩擦力,施力物體是地球和桌面
D. 重力mg和摩擦力,施力物體是繩和桌面
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【題目】有一電子經(jīng)電壓U1加速后,進入兩塊間距為d,電壓為U2的平行金屬板間,若電子從兩板正中間垂直電場方向射入,且正好能穿出電場,設(shè)電子的電量為e.求:
(1)金屬板AB的長度.
(2)電子穿出電場時的動能.
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【題目】一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動,合外力方向不變,大小隨時間的變化如圖所示。設(shè)該物體在t0和2t0時刻相對于出發(fā)點的位移分別是x1和x2,速度分別是v1和v2,合外力從開始至t0時刻做的功是W1,從t0至2t0時刻做的功是W2,則( )
A. x2 = 5x1 v2 = 3v1
B. x1 = 9x2 v2 = 5v1
C. x2 = 5x1 W2 = 8W1
D. v2 = 3v1 W2 = 9W1
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【題目】某同學用如圖所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動.實驗步驟如下:
a.安裝好實驗器材.
b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動,重復(fù)幾次,選出一條點跡比較清晰的紙帶,舍去開始密集的點跡,從便于測量的點開始,每兩個打點間隔取一個計數(shù)點,如下圖中0、1、2、…、6點所示.
c.測量1、2、3、…、6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離,分別記為s1、s2、s3、…、s6.
d.通過測量和計算,該同學判斷出小車沿平板做勻變速直線運動.
e.分別計算出s1、s2、s3、…、s6與對應(yīng)時間的比值.
f. 以為縱坐標、t為橫坐標,標出與對應(yīng)時間t的坐標點,畫出-t圖象.
結(jié)合上述實驗步驟,請你完成下列任務(wù):
①實驗中,除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導線及開關(guān)外,在下列的器材中,必須使用的有______(填選項代號).
A.電壓合適的50 Hz交流電源
B.電壓可調(diào)的直流電源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
F.重錘
②該同學利用實驗得到的數(shù)據(jù)在圖中已標出各個計數(shù)點對應(yīng)的坐標,請你在該圖中畫出-t圖象____ .
③根據(jù)-t圖象判斷,在打0計數(shù)點時,小車的速度v0=_________m/s;它在斜面上運動的加速度a=______m/s2.
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【題目】如圖所示,在傾角為θ=30°的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A.B,它們的質(zhì)量均為為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)開始用一沿斜面方向的力F拉物塊A使之向上勻加速運動,當物塊B剛要離開C 時F的大小恰為2mg.求:
(1)從F開始作用到物塊B剛要離開C的時間.
(2)到物塊B剛要離開C時力F所做的功.
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