【题目】某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验。下图为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板。
(1)在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做_________法。
(2)打点计时器使用的交流电周期为T=0.02s。下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出。写出用s1、s2、s3、s4以及T来表示小车加速度的计算式:a=________。根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为______ m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F图线如图下所示,试分析图线不过原点的原因是___________,图线上部弯曲的原因是_____________。
【答案】 控制变量 0.60 衡摩擦力时木板倾角太大 没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M
【解析】(1)在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做控制变量法;
(2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,得
,
,为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值得
,即小车运动的加速度计算表达式为:
,带入数据得
;
(3)图中当时,
.也就是说当绳子上没有拉力时,小车的加速度不为0,说明小车的摩擦力小于重力的分力,所以原因是实验前木板右端垫得过高,即平衡摩擦力过度导致.随着外力F的增大,砂和砂桶的质量越来越大,最后出现了不满足远小于小车质量的情况,因此图线出现了弯曲现象
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【题目】图(a)左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中R=55Ω,A、V为理想电流表和电压表,若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压,电压表的示数为110V,下列表述正确的是( )
A.电流表的示数为2A
B.原、副线圈匝数比为1:2
C.电压表的示数为电压的有效值
D.原线圈中交变电压的频率为100Hz
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【题目】如图为俯视图,虚线MN右侧存在一个竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场,电阻为R,质量为m,边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上,ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界.当线框以初速度v0穿出磁场过程中,安培力对线框所做的功为W,求:
(1)初速度v0时刻,线框中感应电流I的大小和方向;
(2)线框cd边穿出磁场时的速度v;
(3)线框穿出磁场一半过程中,通过线框截面的电量q.
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【题目】如图所示,小车上物体的质量m=8kg,它被一根在水平方向上拉伸了的轻弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力是6N.现对小车施一水平向右的作用力,使小车由静止开始运动,在小车的加速度由零逐渐增大到1m/s2的过程中,以下说法正确的是( )
A.物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力逐渐变大
B.物体受到的摩擦力先减小、后增大,先向左、后向右
C.当小车的加速度为0.75m/s2时物体不受摩擦力的作用
D.小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时物体受到的摩擦力为8N
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【题目】如图所示,在倾角为θ的斜面上放一质量为m的小球,小球竖直的木板挡住,若斜面和木板都是光滑的,则( )
A. 在挡板从竖直位置放到水平位置的过程中球对斜面的压力一直减小
B. 球对斜面的压力为mg/cosθ
C. 球对斜面的压力为mgcosθ
D. 球对挡板的压力为mgtanθ
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【题目】质量为2kg的物体水平推力F的作用下沿水平面做直线运动。一段时间后撤去F。其运动的v-t图象如图所示。g取10m/s2,求;
(1)物体与水平间的动摩擦因数μ;
(2)水平推力F的大小;
(3)0-10s内物体运动位移的大小。
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【题目】甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的x-t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.t1时刻乙车从后面追上甲车
B.t1时刻两车相距最远
C.0~t1时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度
D.t1时刻两车的速度刚好相等
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【题目】如图甲所示,质量为M=2kg 的木板静止在光滑水平面上,可视为质点的物块(质量设为m)从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板.物块和木板的速度﹣时间图象如图乙所示,g=10m/s2 , 结合图象,下列说法正确的是( )
A.可求得物块在前2 s内的位移5 m
B.可求得物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2
C.可求得物块的质量m=2 kg
D.可求得木板的长度L=2 m
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【题目】一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中,由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹,两圆半径之比为1:16,有( )
A.该原子核发生了β衰变
B.原来静止的原子核的原子序数为15
C.反冲核沿小圆作逆时针方向运动
D.该衰变过程结束后其系统的总质量略有增加
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