【题目】在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出:
(1)某学生将实验装置如上图安装好,准备接通电源后开始做实验,但他的装置图中有两个明显的错误:
① ;
② 。
(2)M与m的大小关系满足 时,可以认为绳子对小车拉力的大小等于盘和砝码的重力。
(3)一组同学保持盘及盘中的砝码质量一定,探究物体加速度与质量的关系,以下做法错误的是( )
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 |
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 |
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源 |
D.小车运动的加速度,可用天平称出盘及砝码质量m、小车质量M,用a=mg/M求出 |
(4)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码质量不变,改变小车质量m,得到的实验数据如下表:为了验证猜想,请在坐标系中作出最能直观反映a与m之间关系的图象.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小车加速度a/ms-2 | 0.77 | 0.38 | 0.25 | 0.19 | 0.16 |
小车质量m/kg | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 |
【答案】(1)打点计时器未使用交流电源,没有平衡摩擦力;(2)m<<M
(3)ACD;(4)见解析;
【解析】试题分析:(1)由实验原理图可知,打点计时器用的必须是交流电,图中用的是直流电,所以采用的电源不对,同时木板水平,没有平衡摩擦力.
(2)设小车的质量为M,砝码和小桶的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma
对M:F拉=Ma
解得:
当m<<M时,即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力.
(3)A、平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,是小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动.故A错误.
B、每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力.故B正确.
C、实验时,应先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理.故C错误.
D、小车运动的加速度是利用打点计时器测量,如果用天平测出m以及小车质量M,直接用公式求出,这是在直接运用牛顿第二定律计算的,而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系.故D错误.
本题选错误的,故选ACD;
(4)据所提供数据,采用描点法得出图象如下所示:
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【题目】压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小.一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置,如图甲所示,将压敏电阻平放在升降机内,受压面朝上,在上面放一物体m,升降机静止时电流表示数为I0 . 某过程中电流表的示数如图乙所示,则在此过程中( )
A.物体处于失重状态
B.物体处于超重状态
C.升降机一定向上做匀加速运动
D.升降机可能向下做匀减速运动
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【题目】如图所示,竖直平面内有一半径为R的固定 圆弧轨道与水平轨道相切于最低点B.一质量为m的小物块P(可视为质点)从A处由静止滑下,经过最低点B后沿水平轨道运动,到C处停下,B、C两点间的距离为R,物块P与圆轨道、水平轨道之间的动摩擦因数均为μ.若将物块P从A处正上方高度为R处静止释放,从A处进入轨道,最终停在水平轨道上D点,B、D两点间的距离为s,下列关系正确的是( )
A.s>(1+ )R
B.s=(1+ )R
C.s<(1+ )R
D.s=2R
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【题目】如图所示,吊篮A、物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m。B和C分别固定在弹簧两端,弹簧的质量不计。B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态,将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间()
A. 吊篮A的加速度大小为g
B. 物体B的加速度大小为g
C. 物体C的加速度大小为2g
D. A、B、C的加速度大小都等于g
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【题目】如图甲所示,在竖直向上的磁场中,水平放置一个单匝金属环形线圈,线圈所围面积为0.1m2 , 线圈电阻为1Ω,磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示,规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向,则( )
A.0~5 s内i的最大值为0.1 A
B.第4 s末i的方向为负方向
C.第3 s内线圈的发热功率最大
D.3~5 s内线圈有扩张的趋势
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【题目】如图所示,一质量M=3.0㎏、足够长的木板B放在光滑的水平面上,其上表面放置质量m=1.0㎏的小木块A,A、B均处于静止状态,A与B间的动摩擦因数μ=0.30,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现给木块A施加一随时间t变化的水平力F=kt(k=2.0N/s),取g=10m/s。
(1)若木板B固定,则经过多少时间木块A开始滑动;
(2)若木板B固定,求t2=2.0s时木块A的加速度大小;
(3)若木板B不固定,求t1=2.0s时木块A受到的摩擦力大小。
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【题目】如图所示,在光滑的水平桌面上有一长为L=2m的木板C,它的两端各有一块挡板,C的质量为mC=5kg,在C的中央并排放着两个可视为质点的滑块A与B,其质量分别为mA=1kg、mB=4kg,开始时A、B、C均处于静止状态,并且A、B间夹有少许炸药,炸药爆炸使得A以vA=6m/s的速度水平向左运动,不计一切摩擦,两滑块中任一块与挡板碰撞后就与挡板合成一体,爆炸与碰撞时间不计,求:
(1)当两滑块都与挡板碰撞后,板C的速度多大?
(2)从爆炸开始到两个滑块都与挡板碰撞为止,板C的位移多大?方向如何?
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【题目】如图所示,质量为m,带电量为q的粒子,以初速度v0 , 从A点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B点时,速率vB=2v0 , 方向与电场的方向一致,则A,B两点的电势差为( )
A.
B.
C.
D.
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【题目】如图所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等.停电时,用多用电表测得A、B间的电阻为R;供电后,各家电器同时使用,测得A、B间电压为U,进线电流为I,则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )
A.P=I2R
B.P=
C.P=IU
D.以上公式都可以
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