【题目】如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g。
(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力大小;
(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;
(3)本实验中,m1=0.5kg,m2=0.1kg,μ=0.2,砝码与纸板左端的距离d="0.1" m,取g=10m/s2。若砝码移动的距离超过l ="0.002" m,人眼就能感知,为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?
【答案】(1)(2)
(3)22.4N.
【解析】
试题(1)砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为:f1=μm1g,f2=μ(m1+m2)g
纸板所受摩擦力的大小:f=f1+f2=μ(2m1+m2)g
(2)设砝码的加速度为a1,纸板的加速度为a2,则有:f1=m1a1,F-f1-f2=m2a2
发生相对运动需要a2>a1
代入数据解得:F>2μ(m1+m2)g
(3)为确保实验成功,即砝码移动的距离不超过l=0.002m,纸板抽出时砝码运动的最大距离为
x1=a1t12,
纸板运动距离d+x1=a2t22
纸板抽出后砝码运动的距离x2=a3t22,
L=x1+x2
由题意知a1=a3,a1t1=a3t2代入数据联立得F=22.4N
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【题目】某同学用图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”,图
是用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带,0点为重锤下落的起点,选取的计数点A、B、C、D到0点的距离在图中已标出,重力加速度g取
,若重锤的质量为
计算结果保留两位有效数字
。
打点计时器打出B点时,重锤下落的速度
______
,重锤的动能
______J。
从起点0到打下B点过程中,重锤的重力势能的减小量为______J。
根据
、
计算,在误差允许范围内,从起点O到打下B点过程中,你得到的结论是______。
图
是根据某次实验数据绘出的
图象,图线不过坐标原点的原因是______。
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【题目】如图所示,在“探究功与速度变化的关系”的实验中,主要过程如下:
A. 设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、….
B. 分析纸带,求出橡皮筋做功使小车获得的速度v1、v2、v3、….
C. 作出W-v图象.
D. 分析W-v图象.如果W-v图象是一条直线,表明W∝v:如果不是直线,可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系.
(1) 实验中得到的一条如图所示的纸带,求小车获得的速度应选____(填“AB”或“CD”)段来计算.
(2) 关于该实验,下列说法中正确的有____.
A. 通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
B. 通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功
C. 每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必需保持一致
D. 先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
(3) 在该实验中,打点计时器正常工作,纸带足够长,点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点,造成这种情况的原因可能是____________.(写出一条即可)
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【题目】某同学“研究匀变速直线运动规律”,安装好装置后进行实验,得到了如图所示的纸带。
(1)该同学实验过程中纸带的______(填“左”或“右”)端与小车相连。
(2)关于接通电源和放手让小车运动的先后顺序,下列四种操作中正确的是______。
A.先接通电源后放手 B.接通电源和放手应同时进行
C.先放手后接通电源 D.接通电源和放手的先后顺序对实验没影响
(3)该纸带使用交流电频率为50Hz的打点计时器,相邻两个计数点之间有4个点未画出,测出x1=6.96cm、x2=7.60cm、x3=8.26cm、x4=8.91cm、x5=9.58cm、x6=10.20cm则该物体运动的加速度a=______m/s2,打下A点时,物体的速度vA=_______m/s。(均保留两位有效数字)
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【题目】如图甲所示,木块A和长木板B叠放在水平地面上,假定木板与地面之间、木板和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等,用一水平力F作用于B,A、B的加速度与F的关系如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A. A的质量为0.5kg
B. B的质量为1.5kg
C. B与地面间的动摩擦因数为0.2
D. A、B间的动摩擦因数为0.4
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【题目】甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的情况分别如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B. 这四辆车均从静止开始运动
C. 在0~t2时间内,丙、丁两车在时刻t2相距最远
D. 在0~t2时间内,丙、丁两车间的距离先增大后减小
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【题目】某跳伞运动员从悬停在高空的直升机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示,则下列关于他的运动情况分析正确的是( )
A. 0~10s内加速度向下,10~15s内加速度向上
B. 0~10s加速度逐渐减小、10~15s加速度逐渐增大
C. 0~10s内下落的距离大于100m
D. 10~15s内下落的距离大于75m
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【题目】陈慧同学在学了电阻的大小与哪些因素有关后,她决定自己再进行探究,回家后她找来了铅笔芯、废旧灯丝、电池、导线、小灯泡、开关、蜡烛、打火机、鳄鱼夹等,并从学校实验室借出了电流表。
(1)她选取了上述的部分器材先连成了图甲所示的电路,其中导线缠绕在铅笔芯的A端固定,缠绕在B端的导线可以通过鳄鱼夹左右滑动,该电路研究的是导体的电阻与______的关系。刘星同学认为该电路存在着缺陷,你认为该电路的缺陷是______。电路更改正确后,她发现将鳄鱼夹向左移动电流表示数变大,向右移动电流表示数变小,这说明在其他条件相同时,导体长度越长,导体的电阻 ______。
(2)接着陈慧同学又选取了部分元件连成了如图乙所示的电路,她发现给废灯丝加热过程中,小灯泡逐渐变暗,这说明灯丝的电阻随温度的升高而______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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【题目】某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”.图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与打点计时器相连,小车的质量为,小盘(及砝码)的质量为
.
(1)下列说法正确的是(______)
A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.本实验中应满足远小于
的条件
D.在用图象探究小车加速度与质量的关系时,应作图象
(2)实验中,得到一条打点的纸带,如图乙所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距、
、
、
、
、
已量出,则小车加速度的计算式a=________________________.
(3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图丙所示.若牛顿第二定律成立,重力加速度,则小车的质量为__________
,小盘的质量为__________
.(保留2位有效数字)
(4)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极限值,此极限值为___________. (
)
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