【题目】某研究性学习小组分别用如下图所示的装置进行以下实验:
(1)“探究加速度与合外力的关系”装置中,小车质量为M,砂桶和砂子的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数)。
①为了减小实验误差,下列做法正确的是(____)
A.只需平衡小车的摩擦力
B.滑轮摩擦足够小,绳的质量要足够轻
C.砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量
D.先释放小车,后接通打点计时器的电源
②某同学根据实验数据画出了如图所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为________。
A.
B.
C.mg
D.F
③当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线______(填选项前的字母)。
A.逐渐偏向纵轴
B.逐渐偏向横轴
C.仍保持原方向不变
(2)下图为上述实验中打下的一条纸带,A点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,测得AB=2.0 cm、AC=8.0 cm、AD=18.0 cm、AE=32.0 cm,打点计时器的频率为50 Hz,则C点的速度为________ m/s,小车的加速度为________ m/s2。(保留2位有效数字)
【答案】B;D;C;0.8;4;
【解析】
(1) ①本实验中弹簧秤的示数即为绳子的拉力,不需要用砂和砂桶的总重力代替绳子拉力,所以不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量;但滑轮摩擦和绳子的重力会影响示数,所以滑轮摩擦足够小,绳的质量要足够轻;实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作,以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力;实验时,若先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,同时平衡摩擦力时纸带应穿过打点计时器,故B正确,ACD错误。
故选:B.
②对小车分析,应有F=ma,解得:a=F,由于图线经过坐标原点,因此应作出a与F图像,纵轴为小车的加速度大小,横轴应为F,故ABC错误,D正确。
故选:D
③由于图象的斜率为k=1/M,所以增大沙和沙桶质量,k不变,仍保持原方向不变,所以C正确。
故选:C
(2)纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s,且每两个记数点间还有四个计时点未画出,所以T=0.1s.根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小。
vC==0.8m/s,
连续相等时间内的位移差为△x=4cm=0.04m,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得:
a=△x/T2=0.04/0.01=4m/s2
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【题目】如图甲所示,为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系,将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出,调节斜面与水平方向的夹角θ,实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示,g取10m/s2.,根据图像可求出:
(1)物体的初速度是多少?
(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少?
(3)针对不同的斜面倾角θ,物体在斜面上能达到的位移x的最小值是多少?
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【题目】如图带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜劈平行.现给小滑块施加一竖直向上的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终未脱离斜劈,则有( )
A. 竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小 B. 小球对斜劈的压力先减小后增大
C. 轻绳对小球的拉力逐渐增大 D. 对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大
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【题目】如图所示,光滑斜面上的四段距离相等,质点从O点由静止开始下滑,做匀加速直线运动,先后通过a、b、c、d…,下列说法不正确的是( )
A. 质点由O到达各点的时间之比ta:tb:tc:td=1:::2
B. 质点通过各点的速率之比va:vb:vc:vd=1:::2
C. 在斜面上运动的平均速度=vb
D. 在斜面上运动的平均速度
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【题目】A和B都是不带电的物体,它们互相摩擦后A带正电荷1.6×10﹣10 C,下列判断中正确的是( )
A. 在摩擦前A和B的内部没有任何电荷
B. 摩擦的过程中电子从A转移到了B
C. A在摩擦后一定得到了1×109个电子
D. A在摩擦过程中一定失去了1.6×10﹣19 C电子
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【题目】一辆轿车违章超车,以108km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方80m处一辆卡车正以72km/h的速度迎面而来,两车司机同时发现对方,他们的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是,同时开始刹车,刹车加速度大小都是,试问不超过何值,才能保证两车不相撞?
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【题目】如图是一个多用电表的简化电路图为单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱O可以接通1,也可以接通2、3、4、5或下列说法正确的是
A. 当开关S分别接1或2时,测量的是电流,其中S接2时量程较小
B. 当开关S分别接3或4时,测量的是电阻,其中A是黑表笔
C. 当开关S分别接5或6时,测量的是电压,其中B是红表笔
D. 当开关S分别接5和6时,测量的是电压,其中S接6时量程较大
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【题目】如图所示,质量分别为mA和mB的两球(可视为质点)用长为L的轻杆连接紧靠墙壁竖直立于水平面上,已知A、B两球的质量之比为mA∶mB=5∶3,B球与水平面之间的动摩擦因数为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。轻微扰动, A球将在图示平面内向右倾倒,已知重力加速度为g, , ,求:
(1)在B球移动前,A球绕B球转过角度为θ时,A球的速度大小
(2)A球绕B球转动角度为何值时,B球将离开墙壁
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【题目】某同学用如图甲所示装置测量木板与水平轨道间的动摩擦因数。木板上固定两个完全相同的遮光条M、N,用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计A和质量为m0的重物B相连,重力加速度为g,滑轮质量、摩擦不计。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则遮光条的宽度d=_______cm。
(2)本实验中先测出木板、遮光条的总质量m,两遮光条间的距离L,实验过程中弹簧测力计示数为F,遮光条N、M先后经过光电门的时间为t1、t2,则遮光条N、M通过光电门时的速度分别为__________、__________,木板与水平轨道间的动摩擦因数μ=_____________。(本小题各问用题中所给符号表示)
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