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【题目】验证力的平行四边形定则的实验中,某同学进行实验的主要步骤是:

a.如图甲所示,将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计.

b.沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将此位置标记为O点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录两个拉力F1、F2的大小.用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点,并分别将其与O点连接,表示两力的方向.

c.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向.

①用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,这样做的目的是____________

②实验中利用图中标记的o点和b点确定分力方向时,图甲中的b点标记得不妥,其原因是________________

③图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示,其中______ (FF)F1F2合力的实际测量值.

【答案】合力与分力的作用效果相同 Oa间距太小

【解析】

(1)合力与分力间的关系是等效替代,所以我们要让一个力(合力)与两个力(分力)产生相同的作用效果.所以将橡皮筋的活动端都拉至O点,这样做的目的是:合力与分力的作用效果相同

(2)确定力方向时,用画点的方法记录,两点确定一条直线,两个点距离适当的远一点能减小误差.所以这位同学在实验中确定分力方向时,图甲所示的a点标记得不妥,其原因是:Oa间距太小

(3)数据处理时要注意:用平行四边形画出来的是理论值,图中F′是平行四边形的对角线,故F′是应用力的合成的平行四边形定则求出的F1F2的合力,实际值是F.

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【题目】2014年春晚中开心麻花团队打造的创意形体秀《魔幻三兄弟》给观众留下了很深的印象。该剧采用了斜躺的表演方式,三位演员躺在倾角为30°的斜面上完成一系列动作,摄像机垂直于斜面拍摄,让观众产生演员在竖直墙面前表演的错觉。如图所示,演员甲被演员乙和演员丙竖直向上抛出,到最高点后恰好悬停在空中。已知演员甲的质量m=60kg,该过程中观众看到演员甲上升的高度0.8m。设演员甲和斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。则该过程中,下列说法不正确的是( )

A. 演员甲被抛出的初速度为4m/s

B. 演员甲运动的时间为0.4s

C. 演员甲的重力势能增加了480J

D. 演员乙和演员丙对甲做的功为480J

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(1)前4s内物体距出发点的最大距离;

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A. 刚撤去外力F

B. 弹簧弹力等于F

C. 两物体A、B的速度最大时,FN=2mg

D. 弹簧恢复原长时,FN=mg

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【题目】在做练习使用打点计时器的实验时,如图所示是某次实验的纸带,舍去前面比较密集的点,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3……那么相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1 s,各计数点与0计数点之间的距离依次为x1=3 cm、x2=7.5 cm、x3=13.5 cm,则物体通过1计数点的速度v1______m/s,通过2计数点的速度v2______m/s,运动的加速度为________m/s2.

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【题目】(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系

(1)完成下列实验步骤中的填空:

平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。

按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。

打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。

按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤

在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2。求出与不同m相对应的加速度a。

以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_________关系(填线性非线性)。

(2)完成下列填空:

)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2

)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。

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(2)滑块滑到B点的速度v和传送带的动摩擦因数μ;

(3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。

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