【题目】某同学所在的实验小组利用如图1(甲)所示的实验装置探究“加速度与力、质量的关系”,打点计时器使用的交流电频率f=50Hz,当地的重力加速度为g。
(1)在实验前必须平衡摩擦力,其步骤如下:取下细线和砂桶,把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节,直到轻推小车,小车做_____运动;
(2)图1(乙)是某同学在探究“小车加速度a与力F的关系”实验中正确操作下获得的一条纸带,其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出。根据纸带可求出计时器打B点时小车的速度大小为_____m/s,小车的加速度大小为_____m/s2;(结果均保留两位有效数字)
(3)在题(2)实验中,经过多次实验,根据测得的多组数据画出a﹣F关系图象如图2所示。此图象的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 _________。
A.轨道保持了水平状态
B.小车与轨道之间存在摩擦
C.所用小车的质量太大
D.所挂砂及砂桶的总质量太大
(4)某同学在利用装置甲探究“小车加速度a与小车质量M”的关系中,某次实验测得的数据如表所示。根据这些数据在坐标图3中描点并作出a﹣图象,(___)从a﹣图象求得合外力大小为_____N(计算结果保留两位有效数字)。
a/ms﹣2 | 1.0 | 0.9 | 0.5 | 0.3 | 0.2 |
/kg﹣1 | 4.0 | 3.6 | 2.0 | 1.2 | 0.8 |
【答案】匀速直线 0.64 0.51 D 0.25
【解析】
(1)[1]在实验前必须平衡摩擦力时,取下细线和砂桶,把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节,直到轻推小车,小车做匀速直线运动,这时摩擦力和重力沿斜面向下的分力平衡,绳子的拉力等于小车的合力;
(2)[2][3]每相邻两计数点之间还有4个点没有标出,说明相邻两计数点之间的时间间隔:
T=5×0.02s=0.1s
B点时小车的速度:
用逐差法计算加速度:
(3)[4]a-F关系图象如图2所示AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是所挂砂及砂桶的总质量太大,不满足小车和砝码总的质量远大于砂和桶总质量,故D正确,ABC错误,
(4)[5][6]根据描点法可得a﹣图象,如下图所示:
直线斜率表示合外力,直线过原点,选取离原点较远的点的坐标(4.0,1.0)有:
.
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【题目】如图(a)所示,平静的水面上有两个波源S1和S2,软木塞静止在液面上的P点,P点与两波源的水平距离分别为m和m。在t=0时刻S1和S2同时开始振动,它们做简谐运动的图象分别如图(b)和(c)所示,设竖直向上为正方向,两列波在水面传播速度大小相等,当s时软木塞开始振动,求:
(1)波速v和波长;
(2)两列波传到软木塞后,软木塞的振动方程。
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【题目】如图甲所示,一竖直固定金属圆环c,环面靠近并正对一螺线管,螺线管的a、b端输入如图乙所示的电流 (规定从a端流入为正),则
A. 在0~t1 时间内,金属环受到向右的安培力
B. 在t1~t2 时间内,金属环受到向右的安培力
C. 在t2~t3 时间内,金属环受到向左的安培力
D. 在t3~t4 时间内,金属环受到向左的安培力
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【题目】滑板运动是极限运动的鼻祖,很多极限运动都是由滑板运动延伸而来。如图所示是一个滑板场地,OP段是光滑的1/4圆弧轨道,半径为0.8 m。PQ段是足够长的粗糙水平地面,滑板与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2。滑板手踩着滑板A从O点由静止滑下,到达P点时,立即向前起跳。滑板手离开滑板A后,滑板A以速度v1=2 m/s返回,滑板手落到前面相同的滑板B上,并一起向前继续滑动。已知滑板质量是m=5 kg,滑板手的质量是滑板的9倍,滑板B与P点的距离为△x=3 m,g= 10 m/s2。(不考虑滑板的长度以及人和滑板间的作用时间)求:
(l)当滑板手和滑板A到达圆弧轨道末端P点时滑板A对轨道的压力;
(2)滑板手落到滑板B上瞬间,滑板B的速度;
(3)两个滑板间的最终距离。
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【题目】如图甲所示,一倾角=的足够长斜面体固定在水平地面上,一个物块静止在斜面上。现用大小为F=kt,(k为常量,F、t的单位均为国际标准单位)的拉力沿斜面向上拉物块,物块受到的摩擦力Ff随时间变化的关系图象如图乙所示,物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,则下列判断正确的是
A.物块的质量为1kg
B.k的值为5N/s
C.物块与斜面间的动摩擦因数为
D.t=3s时,物块的加速度大小为4m/s2
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【题目】在一条平直的公路上,甲、乙两车从零时刻开始运动,两车的位移随时间的变化规律如图所示,乙车图像是过原点的一条抛物线,抛物线与横轴相切于O点,整个运动过程中两车可视为质点,则下列说法正确的是( )
A.甲车正在匀减速直线运动
B.乙车正在做加速度增大的加速直线运动
C.t=6s时,甲、乙车速度大小相等
D.t=8s时,乙的位置坐标小于甲车的位置坐标
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【题目】嫦娥三号探测器欲成功软着陆月球表面,首先由地月轨道进入环月椭圆轨道Ⅰ,远月点A距离月球表面为h,近月点B距离月球表面高度可以忽略,运行稳定后再次变轨进入近月轨道Ⅱ。已知嫦城三号探测器在环月椭圆轨道周期为T、月球半径为R和引力常量为G,根据上述条件可以求得( )
A.探测器在近月轨道Ⅱ运行周期
B.探测器在环月椭圆轨道Ⅰ经过B点的加速度
C.月球的质量
D.探测器在月球表面的重力
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【题目】我国神九航天员的漫步太空已成为现实。神九航天员漫步太空,此举震撼世界,意义重大无比。其中,飞船在航天员出舱前先要“减压”,在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”,因此飞船将此设施专门做成了一个舱,叫“气闸舱”,其原理如图所示,两个相通的舱A、B间装有阀门K,指令舱A中充满气体,气闸舱B内为真空,整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后,A中的气体进入B中,最终达到平衡,则( )
A.气体体积膨胀,但不做功
B.气体分子势能减少,内能增加
C.体积变大,温度降低
D.B中气体不可能自发地全部退回到A中
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