分析研究对象所受力的大小和方向.并画出力的示意图. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(1)如图1是甲、乙两位同学在《互成角度的两个共点力的合成》实验中所得到的实验结果,若用F表示两个分力F1、F2的合力,用F′表示Fl和F2的等效力,则可以判断
 
(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的.
(2)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图2所示,由图可知弹簧的劲度系数为
 
.图线不过原点的原因是由于
 

(3)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图3(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.①图3(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为
 
m/s2.(结果保留2位有效数字)
②在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据.在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数
1m
的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如图4所示).你认为同学
 
(填“甲”、“乙”)的方案更合理.请继续帮助该同学作出坐标系中的图象
 


③在“探究加速度a与合力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图3(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答:
 

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(1)如图1是甲、乙两位同学在《互成角度的两个共点力的合成》实验中所得到的实验结果,若用F表示两个分力F1、F2的合力,用F′表示Fl和F2的等效力,则可以判断______(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的.
(2)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图2所示,由图可知弹簧的劲度系数为______.图线不过原点的原因是由于______.
(3)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图3(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.①图3(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2.(结果保留2位有效数字)
②在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据.在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数数学公式的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如图4所示).你认为同学______(填“甲”、“乙”)的方案更合理.请继续帮助该同学作出坐标系中的图象
______.

③在“探究加速度a与合力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图3(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答:______.

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(2006?广州二模)从高空下落的雨点打在人身上并不可怕,说明其速度不会很大;一位同学猜想这可能是由于运动物体受空气阻力的大小与其速度有关,于是定下了“在其他条件相同的情况下,运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的研究课题,实验设计方案和实验过程如下.
实验器材:一个顶部有一个小孔的薄壳塑料球、胶泥、天平、超声测距测速仪等.
实验方法:用超声测距测速仪等仪器测量小孔向上的塑料球空中竖直下落时的下落距离、速度随时间变化的规律.
实验步骤:A.用天平测量空球的质量m,
B.测量球在空中下落过程中不同时刻的下落位移,将数据填入表格中,如表所示;
时刻( s ) 下落位移 ( m )
0.0 0.0
0.4 0.045
0.8 0.399
1.2 0.798
1.6 1.198
2.0 x
C.用天平称出与空球质量相等的三份胶泥,每次把一份胶泥从小孔填入球中,使球的总质量分别为m2=2m,m3=3m、m4=4m;
每填入一份胶泥后,让球从空中下落,记录下落过程中不同时刻的速度,由此得到总质量不同时球下落的 4 组速度-时间图线如坐标图所示:图线 ①为总质量为 m 时的图线,②、③、④分别是总质量为m2、m3、m4时的图线.对实验数据进行分析、归纳后,得出结论.请你为他回答下列问题:
(l)表格中 x 处的数值为
1.598m
1.598m

(2)各条图线的共同特点是:在下落的开始阶段做
加速度越来越小的加速
加速度越来越小的加速
运动,最后做
匀速
匀速
运动.
(3)比较图线 ①和 ④在 1.0~1.5s时间段内,两者速度随时间变化关系的差异是
图象1反应球在1-1.5s时间内速度不随时间变化,图象4反应球在1-1.5s时间内速度随时间继续增大
图象1反应球在1-1.5s时间内速度不随时间变化,图象4反应球在1-1.5s时间内速度随时间继续增大

(4)从图线可大致得出空气阻力 f 与速度大小的函数关系为f=
kv2
kv2

(5)简略地回答根据图线和有关的物理规律怎样分析出运动物体所受空气阻力与运动速度的关系.

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如图所示,一质量为m的小球在水平细线和与竖直方向成θ角的弹簧作用下处于静止状态,已知弹簧的劲度系数为k,试确定剪断细线的瞬间,小球加速度的大小和方向.

图3-3-18

【解析】:取小球为研究对象,作出其平衡时的受力示意图,如图所示,细线拉力大小F′=mgtanθ

弹簧拉力Fmg/cosθ.

若剪断细线,则拉力F′突变为零,但弹簧的伸长量不突变,故弹簧的弹力不突变,此时小球只受两个力的作用.在竖直方向上,弹簧拉力的竖直分量仍等于重力,故竖直方向上仍受力平衡;在水平方向上,弹簧弹力的水平分量

F水平Fsinθmgsinθ/cosθmgtanθ

F水平提供加速度,故剪断细线瞬间,小球的加速度大小为a==gtanθ,加速度方向为水平向右.[来源:]

 

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如图所示,一质量为m的小球在水平细线和与竖直方向成θ角的弹簧作用下处于静止状态,已知弹簧的劲度系数为k,试确定剪断细线的瞬间,小球加速度的大小和方向.

图3-3-18

【解析】:取小球为研究对象,作出其平衡时的受力示意图,如图所示,细线拉力大小F′=mgtanθ

弹簧拉力Fmg/cosθ.

若剪断细线,则拉力F′突变为零,但弹簧的伸长量不突变,故弹簧的弹力不突变,此时小球只受两个力的作用.在竖直方向上,弹簧拉力的竖直分量仍等于重力,故竖直方向上仍受力平衡;在水平方向上,弹簧弹力的水平分量

F水平Fsinθmgsinθ/cosθmgtanθ

F水平提供加速度,故剪断细线瞬间,小球的加速度大小为a==gtanθ,加速度方向为水平向右.

 

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