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【题目】某同学探究牛顿第二定律,装置如图所示。

⑴实验时应使细绳与木板平行,将木板右端垫高以平衡摩擦力,这样操作的目的是:_______

A.使打点计时器能够打出更清晰的点

B.提高打点计时器的打点频率

C.使小车运动更快,从而减小实验误差

D.使细绳的拉力等于小车所受合力

⑵若直接以钩码所受重力mg作为小车受到拉力,需要满足的条件是___________

⑶改变钩码质量,测量并记录多组数据,得到小车加速度与所受拉力大小关系图像。图像不过原点原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角_________ (偏大偏小”)

【答案】 D M>>m 偏小

【解析】(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,并且调节木板左端定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,故选D.

(2) 根据牛顿第二定律得,整体的加速度,则绳子的拉力知钩码的质量远小于小车的质量时,绳子的拉力等于钩码的重力,所以钩码的质量应满足的条件是M>>m

(3)图中图象与横轴的截距大于0,说明在拉力大于0时,加速度等于0,说明物体所受拉力之外的其他力的合力大于0,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,即木板的倾斜角偏小

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某工地某一传输工件的装置可简化为如图所示的情形,AB为一段圆弧的曲线轨道,BC为一段足够长的水平轨道,两段轨道均光滑。一长为L=2m、质量为M=1kg的平板小车最初停在BC轨道的最左端,小车上表面刚好与AB轨道相切。一可视为质点、质量为m=2kg的工件从距AB轨道最低点h高处沿轨道自由滑下,滑上小车后带动小车也向右运动,工件与小车的动摩擦因数为,取

1)若h=2.8m,求工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力;

2)要使工件不从平板小车上滑出,求h的取值范围.

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【题目】利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为123。根据三次实验现象的对比,我们能够最先猜想到的是

A. 如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置

B. 如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态

C. 只有小球受到力的作用,它的运动才能保持下去

D. 小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小

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【题目】一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为g。

(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为__________;(用m、g、s、h等四个字母表示)

(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:

弹簧压缩量x/cm

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

小球飞行水平距离s/cm

20.10

30.00

40.10

49.90

69.90

根据表中已有数据,表中缺失的数据可能是s=________________cm;

(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为________。(用L、h、y等三个字母表示)

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【题目】如图,木板A静止在光滑水平面上,其左端与固定台阶相距x,小滑块C放置在A的最右端,与小滑块B相连的不可伸长的细线一端固定在O点,BC(可视为质点)紧靠在一起,BA之间没有作用力,在足够大的内力作用下,BC突然分离的瞬间细线恰好被拉断,C以速度向右水平飞出,BA上水平向左滑动,A与台阶碰撞后原速率反弹,不计空气阻力,已知木板A的质量为M=3.0kg,小滑块BC的质量均为1.0kg,速度=4m/sAB之间的滑动摩擦因数μ=0.2,细线长为L=0.8mA足够长,B不会从A上滑落,重力加速度为

1)求细线能承受的最大拉力;

2)若A与台阶只能发生一次碰撞,求x满足的条件;

3)若A与台阶只能发生一次碰撞,求B相对A滑行的距离yx之间的函数关系

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【题目】如图,一个半径为L的半圆形硬导体ab在竖直U型框架上释放从静止,匀强磁场的磁感应强度为B,回路电阻为R,半圆形硬导体ab的质量为m,电阻为r,重力加速度为g,其余电阻不计,

1)当半圆形硬导体ab的速度为时(未达到最大速度),求ab两端的电压;

2)求半圆形硬导体ab所能达到的最大速度.

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【题目】为了能够方便测出人的反应时间,某研究小组制作了反应时间测量尺,其使用方法: 甲同学捏住测量尺上端使其保持竖直,零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲释放测量尺时,立即用手指捏住,根据乙手指所在测量尺的位置,直接读出反应时间。下列说法正确的是

A. 反应时间测量尺” A标度合理

B. 反应时间测量尺” B标度合理

C. 反应时间测量尺下降的距离与时间成正比

D. 用钢尺和塑料尺制成的测量尺刻度明显不同

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【题目】验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OBOC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.

1)图乙中的FF′两力中,方向一定沿AO方向的是__(填FF′).

2)以下做法中对减小实验误差有益的是__________(填字母序号)

A弹簧测力计、细绳、橡皮筋都要与木板平行

B两弹簧测力计的夹角要取90°,这样便于计算它们的合力大小

C在同一次实验中为了保证结点位置在O点不变,可以用手指将结点按在O

D拉橡皮筋的细绳适当长一些,记录弹簧测力计拉力的方向时应用铅笔沿细绳画直线.

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【题目】如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管向下滑。已知这名消防队员的质量为60 kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3 sg10 m/s2,那么该消防队员( )

A. 加速与减速过程的位移之比为1∶4

B. 加速与减速过程的时间之比为1∶2

C. 下滑过程中的最大速度为4 m/s

D. 加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2∶7

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