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【题目】某同学设计了一个测量长距离电动扶梯加速度的实验,实验装置如图1所示.将一电子健康秤置于水平的扶梯台阶上,实验员站在健康秤上相对健康秤静止.使电动扶梯由静止开始斜向上运动,整个运动过程可分为三个阶段,先加速、再匀速、最终减速停下.已知电动扶梯与水平方向夹角为37°.重力加速g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.某次测量的三个阶段中电子健康秤的示数F随时间t的变化关系,如图2所示.

(1)画出加速过程中实验员的受力示意图;
(2)求该次测量中实验员的质量m;
(3)求该次测量中电动扶梯加速过程的加速度大小a1和减速过程的加速度大小a2

【答案】
(1)解:对运动员受力分析,画出示意图如右图


(2)解:3﹣6s电梯匀速运动,实验员受力平衡

F=mg=600N,

得:m=60kg

答:该次测量中实验员的质量m为60kg


(3)解:加速阶段,对竖直方向,根据牛顿第二定律:

F﹣mg=ma1sin37°

得:a1= =0.56m/s2

同理减速时,根据牛顿第二定律

mg﹣F′=ma2sin37°

a2= =0.42m/s2

答:该次测量中电动扶梯加速过程的加速度大小a1为0.56m/s2,减速过程的加速度大小a2为0.42m/s2


【解析】对运动员受力分析,画出示意图;

匀速过程中电子称的示数可以得到运动员的质量;

根据牛顿第二定律列方程求加速和减速过程的加速度大小.

【考点精析】本题主要考查了牛顿定律与图象的相关知识点,需要掌握牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;对牛顿第二定律的数学表达式F=ma,F是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力才能正确解答此题.

练习册系列答案
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【题目】某同学在研究电子在电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹(图中实线所示),图中未标明方向的一组虚线可能是电场线,也可能是等势面,则下列说法正确的判断是 ( )

A. 如果图中虚线是电场线,电子在a点动能较大

B. 如果图中虚线是等势面,电子在b点动能较小

C. 不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的场强都大于b点的场强

D. 不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的电势都高于b点的电势

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【题目】电视中有这样一则广告南孚电池容量大,玩具车用过后,收音机接着用。玩具车的两节南孚干电池,已经用过较长时间,不能再驱动了,把它们取出来用电压表测电压,电压表示数接近 3V ,再把它们作为收音机的电源,收音机能正常工作。下列说法中正确的是(   )

A.这两节干电池的电动势减小了很多

B.这两节干电池的内阻增大了很多

C.这个收音机的额定电压一定比玩具车的额定电压小很多

D.这个收音机正常工作时的电流一定比玩具车正常工作时的电流小

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【题目】某同学要测量一个改装后的电压表Vx的量程和内阻,实验过程如下:

1先用多用电表粗测电压表的内阻和量程,实验中多用电表红表笔应与电压表_____(填)接线柱相连;若已知多用电表内电源电动势为9V,所用档位为“×1K”档,调零后测量,指针位置如图所示此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处则所测电压表内阻约为___________,量程为____________

2若电压表量程为(1)问中所测数值,则为了精确测量其内阻,现提供以下器材:

待测电压表Vx

电流表A(量程0.6A,内阻约为

电压表V(量程l0V,内阻约为30kΩ

定值电阻R(阻值为10kΩ

滑动变阻器R1(最大阻值为,额定电流为1A

滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω,额定电流为lA

电源E(电动势为15V,内阻约为

开关和导线若干

①本实验中应选择的滑动变阻器为___________(填器材对应的符号)

②为了较精确的测量电压表内阻,则测量电路应该选择如下电路中的________

③写出电压表内阻测量值的表达式Rv=_________

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【题目】下列为某组同学的描绘小灯泡的伏安特性曲线实验。

(1)请挑选合适的电表量程,在下图1中,完成余下的电路连线。要求小灯泡两端的电压能从零开始连续变化_____

(2)根据上述电路,测量得到了一组实验数据,并在I-U图中描点连线后得到如下图线a。该组同学为了进一步研究温度对电阻的影响,将小灯泡玻璃敲碎后,使灯丝倒置浸在油杯中(如下图2所示),使灯丝的温度在开始阶段基本不变,更换电表的量程后,再次完成上述实验,得到实验数据如下表所示。请用表中数据在坐标纸上描点,并作出I-U图线b_____

(3)根据上述的I-U图像,比较a、b两条图线的异同,并说明原因 _______________

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【题目】物理学的研究中有许多科学方法,在某些情况下,我们常忽略物体的大小和形状,将物视为质点,上述所运用的科学方法是(

A.理想模型法B.等效替代法C.控制变量法D.微元法

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【题目】在牛顿第二定律公式F=kma中,关于比例系数k的数值,下列说法中正确的是(

A.在任何情况下k都等于1

B.k的数值是由质量、加速度和力的大小所决定的

C.k的数值是由质量、加速度和力的单位所决定的

D.在物理学中,1N定义为使1kg物体产生1m/s2加速度的力

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【题目】某实验小组只用一个弹簧秤进行“探究求合力的方法”实验
(1)请将以下实验步骤补充完整:
①如图,把两根细线中的一条细线与弹簧秤连接,然后同时拉这两条细线,使橡皮条的一端伸长到O点,记下秤的示数F1和两细线的方向;

②放回橡皮条后,将弹簧秤连接到另一根细线上,再同时拉这两条细线,使橡皮条的一端伸长到O点,并使两条细线位于记录下来的方向上,记下秤的示数F2
③再次放回橡皮条后,用弹簧秤连接一根细线,
④根据平行四边形定则作出F1和F2的合力与步骤③比较,得出结论.
(2)图示步骤中,若保持弹簧秤所在一侧细线方向不变,O点位置不变,将右侧细线缓慢移至虚线位置,弹簧秤读数的变化情况是:

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