【题目】某实验小组利用如下图所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系。
(1)实验前用刻度尺测出两个光电门中心之间的距离s,并测得遮光条的宽度d,且sd。该实验小组在做实验时,将滑块从图所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块的加速度的表达式a=______________________。(以上表达式均用直接测量的物理量的字母表示)。
(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量m做了6组实验,得到如下表所示的实验数据。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
质量m(g) | 250 | 300 | 350 | 400 | 500 | 800 |
加速度a( m/s2 ) | 2.02 | 1.65 | 1.43 | 1.25 | 1.00 | 0.63 |
通过计算分析上表数据后,得出的结论是在合外力不变的情况下,滑块运动的加速度跟滑块的质量成反比,如果想通过图象法进一步确认自己的结论,须建立____________(a—m或a—)坐标系,根据实验数据描点作图,如果图线是一条______________(填“直线”或“曲线”),就可确认上述结论。在上述操作中_______保持滑块质量远大于钩码质量。(填“要”或“不要”)
【答案】 [(d/Δt2)2—(d/Δt1)2]/2s a— 直线 要
【解析】试题分析:由于遮光条通过光电门的时间极短,可以用平均速度表示瞬时速度.根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度.在探究加速度与质量的关系时,分别以a为纵坐标、为横坐标作图象,画出一条倾斜的直线,这样就能直观地看出其关系.
(1)滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式,根据运动学公式得
(2)探究加速度与质量的关系时,分别以a为纵坐标、为横坐标作图象,如果画出一条过原点的倾斜直线,就可确认上述结论.该实验中需要绳子的拉力近似等于钩码的重力,所以需要保持滑块质量远大于钩码质量。
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【题目】在如图所示电路中,电源电动势为10V,内阻为1.0Ω,电阻R0为1Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω,闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A,则以下判断中正确的是( )
A. 电动机的输出功率为10.0W
B. 电动机输出功率为14.0W
C. 电源输出的电功率为16.0W
D. 电源输出的电功率为14.0W
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【题目】如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴上y=h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子从M点运动到离开磁场所经过的总时间;
(3)粒子离开磁场时的位置坐标。
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【题目】如图所示,物块的质量为m=1.2kg,车静止时绳AC、BC与水平方向的夹角分别为53°和37°,当车水平向右做直线运动时,AC、BC绳中张力FA、FB可能为(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)( )
A. 9.0N,8.0N B. 9.0N,7.0N
C. 10N,25N D. 30N,20N
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【题目】如图,质量均为m的两个木块P和Q叠放在水平地面上,P、Q接触面的倾角为,现在Q上加一水平推力F,使P、Q保持相对静止一起向左做加速运动,下列说法正确的是:
A. 物体Q对地面的压力小于2mg
B. 若Q与地面间粗糙,则Q与地面间的动摩擦因数<
C. 若P、Q间光滑,则加速度a=gtanθ
D. 若P、Q间,Q与地面间均光滑,且在某一时刻突然撤推力后,则P、Q一起向左做匀速运动
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【题目】(题文)某同学在测定小车加速度的实验中,得到图甲所示的一条纸带,他在纸带上共取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。已知打点计时器的打点周期为0.02s。该同学从每个计数点处将纸带剪开分成六条(分别标记为a、b、c、d、e、f),再将这六条纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,得到图乙所示的图形,最后将各纸带上端中心连起来,于是得到表示v-t关系的图象,图中x轴对应的物理量是时间t,y轴对应的物理量是速度v。
(1)图中t3=_______s,若测得纸条c的长度为4.02cm,则v3=_____m/s(保留两位有效数字)。
(2)若测得纸条a的长度为1.98cm,纸条f的长度为7.02cm,则可求出加速度的大小为_____m/s2(保留两位有效数字)。
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【题目】如图所示,导热性能良好的圆筒形密闭气缸水平放置,可自由活动的活塞将气缸分隔成A、B两部分,活塞与气缸左侧连接一轻质弹簧,当活塞与气缸右侧面接触时弹簧恰好无形变.开始时环境温度为t1=27℃℃,B内充有一定质量的理想气体,A内是真空,稳定时B部分气柱长度为L1=0.10m,此时弹簧弹力与活塞重力大小之比为3:4。已知活塞的质量为m=3.6kg,截面积S=20cm2,重力加速度g=10m/s2
(I)将活塞锁定,将环境温度缓慢上升到t2=127℃,求此时B部分空气柱的压强
(Ⅱ)保持环境温度t2不变解除活塞锁定,将气缸缓慢旋转90°成竖直放置状态,B部分在上面求稳定时B部分空气柱的长度.(标准大气压下冰的熔点为273K)
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【题目】在研究某小车运动状态的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D为依次打下的相邻的计数点,且相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.
①由纸带可以判定小车做______运动,因为:________;
②根据纸带可以计算C点的瞬时速度,vC=________m/s;
③根据纸带可以计算出该小车的加速度大小为a=__________m/s2.
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【题目】公路急转弯处通常是交通事故多发地带,如图所示,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处( )
A.路面外侧高内侧低
B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动
C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动
D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小
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