如圖甲所示,力傳感器A與計(jì)算機(jī)相連接,可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律.將力傳感器固定在光滑水平桌面上,測(cè)力端通過輕質(zhì)細(xì)繩與一滑塊相連,調(diào)節(jié)傳感器高度使細(xì)繩水平,滑塊放在較長(zhǎng)的小車上,滑塊的質(zhì)量m=1.0kg,小車的質(zhì)量為M=0.65kg.一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過光滑的定滑輪,其一端連接小車,另一端系一只空沙桶,調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部細(xì)繩水平,整個(gè)裝置先處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)打開傳感器的同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子,當(dāng)小車剛好開始運(yùn)動(dòng)時(shí),立即停止倒沙子.若力傳感器采集的F-t圖象如乙圖所示,請(qǐng)結(jié)合該圖象,求:(重力加速度g=10m/s2

(1)小車剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)沙桶及所裝沙子的總質(zhì)量m0和滑塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)小車運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后的加速度大。
(1)當(dāng)小車由靜止剛好開始運(yùn)動(dòng)時(shí),滑塊與小車間的摩擦力是最大靜摩擦力,由圖乙所示圖象可知,
滑塊與小車間的最大靜摩擦力fmax=3.5N,
此時(shí)沙桶及所裝沙子的總重力m0g=fmax
解得:m0=
3.5
10
=0.35kg

由圖乙所示圖象可知,穩(wěn)定后,滑塊的滑動(dòng)摩擦力f=3.0N,
由f=μmg
解得:μ=
f
mg
=
3
10
=0.3

(2)對(duì)沙桶及所裝沙子,根據(jù)牛頓第二定律得:
m0-T=m0a…①
對(duì)小車運(yùn)用牛頓第二定律得:
T-f=Ma…②
由①②解得:a=0.5m/s2
答:(1)小車剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)沙桶及所裝沙子的總質(zhì)量m0為0.35kg,滑塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.3;
(2)小車運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后的加速度大小為0.5m/s2
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

下列關(guān)于慣性的說法中,正確是( 。
A.濕透的小狗,不停地抖動(dòng)身體,以抖落體毛上的水,是利用了慣性
B.只有靜止的物體才有慣性
C.物體運(yùn)動(dòng)的速度越大,物體的慣性就越大
D.決定物體慣性大小的惟一量度是物體的質(zhì)量

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某組同學(xué)用如圖1裝置,采用控制變量法,來(lái)研究小車質(zhì)量不變的情況下小車加速度與受力的關(guān)系.

(1)下列措施中不正確的是______
A.首先要平衡摩擦力,使小車受到合力就是細(xì)繩對(duì)小車的拉力
B.平衡摩擦力的方法是在小吊盤中添加砝碼使小車能勻速滑動(dòng)
C.實(shí)驗(yàn)中通過在小吊盤中增加砝碼來(lái)改變小車受到的拉力
(2)圖1中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源,打點(diǎn)的時(shí)間間隔用△t表示.
①實(shí)驗(yàn)中打出一條圖示的紙帶,設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2和s3.則a可用s1、s3和△t表示為a=______.圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s3的情況,由圖可讀出s1=24.2mm,s3=______mm,由此求得加速度的大小a=______m/s2
②圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖,線不過原點(diǎn),說明該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題可能是______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

研究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體所受力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)的步驟如下:
①把一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板放在水平桌面上,使定滑輪伸出桌面.
②把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板沒有定滑輪的一端,并把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接到電源上.
③把小車放在長(zhǎng)木板上并靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方,把紙帶的一端固定在小車上且讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
④細(xì)線的一端固定在小車上并跨過定滑輪,另一端懸掛一砝碼盤,調(diào)整滑輪的高度使滑輪和小車間的細(xì)線與長(zhǎng)木板平行.
⑤接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,釋放小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列小點(diǎn).
⑥改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,更換紙帶,重復(fù)上面步驟.
⑦根據(jù)紙帶上打的點(diǎn)算出每次實(shí)驗(yàn)時(shí)小車的加速度,把每次實(shí)驗(yàn)時(shí)砝碼和砝碼盤的重力記錄在相應(yīng)的紙帶上.
⑧以小車的加速度a為縱坐標(biāo),細(xì)線的拉力F(砝碼和砝碼盤的總重力)為橫坐標(biāo),建立坐標(biāo)系,畫出a-F圖象得出加速度與力的關(guān)系.
(1)上述操作步驟中明顯遺漏的步驟是______.
(2)某同學(xué)畫出的a-F圖象如圖乙所示,圖線不是直線的可能原因是______.
(3)另一位同學(xué)將本實(shí)驗(yàn)做了改動(dòng):每次實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車上的砝碼拿下放到砝碼盤上,其他操作都與上面一樣.那么他畫出的a-F圖象______(填“是”或“不是”)一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線,原因是______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).兩個(gè)光電門與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連,當(dāng)滑行器通過光電門1、光電門2時(shí),光束被遮擋的時(shí)間t1、t2都可以被測(cè)量并記錄,滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,光電門間距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題:
(1)若取M=0.4kg,改變m的值,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),以下m的取值不合適的一個(gè)是______.
A.m1=5g B.m2=15g C.m3=40g D.m4=400g
(2)在此實(shí)驗(yàn)中,需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度,其中求得的加速度的表達(dá)式為:______(用t1、t2、D、x表示)
(3)某同學(xué)測(cè)得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示:(小車質(zhì)量保持不變)
F(N)0.200.300.400.500.60
a(m/s20.300.400.480.600.72

①請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上作出a-F圖象
②圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,得到質(zhì)量相等的兩輛小車的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:
小車編號(hào)F/Ns/cm
10.150
20.299.5
(1)從以上兩組數(shù)據(jù)中可以得出加速度a1和a2之比為______;
(2)從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果得出結(jié)論:______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖1的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).其中G1、G2為兩個(gè)光電門,它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連,當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí),光束被遮擋的時(shí)間△t1、△t2都可以被測(cè)量并記錄,滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,兩個(gè)光電門間距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘,使氣墊導(dǎo)軌水平,其方法是:在不掛砝碼的情況下,將滑行器自由放在導(dǎo)軌上,如果滑行器能在任意位置靜止不動(dòng),或輕輕推滑行器后,能使滑行器______運(yùn)動(dòng),說明氣墊導(dǎo)軌是水平的.

(2)若取M=0.4kg,改變m的值,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),以下m的取值最不合適的一個(gè)是______.
A.m1=5gB.m2=15gC.m3=40gD.m4=400g
(3)在此實(shí)驗(yàn)中,需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度,其中求得的加速度的表達(dá)式為a=______(用△t1、△t2、D、x表示).
(4)在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)作出的a-
1
M
關(guān)系圖象如圖2.從圖象可以看出,作用在研究對(duì)象上的恒力F=______N,當(dāng)物體的質(zhì)量M=5kg時(shí),它的加速度a=______m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

某同學(xué)做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),如圖所示是他正要釋放小車時(shí)的情形,對(duì)此另一同學(xué)提出了實(shí)驗(yàn)應(yīng)改進(jìn)的幾點(diǎn)建議:
①應(yīng)把長(zhǎng)木板的右端適當(dāng)墊高,以平衡摩擦阻力;
②應(yīng)調(diào)整滑輪高度使細(xì)繩與長(zhǎng)木板表面平行;
③應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在直流電源上;
④應(yīng)使小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器稍遠(yuǎn)些.
其中合理的是( 。
A.①②B.①④C.②③D.①②④

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

(1)如圖所示,橫截面為直角三角形斜劈A,放在粗糙的水平地面上,在劈與豎直墻壁之間放置一光滑球B,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).在球B上施一通過球心的力F,系統(tǒng)仍保持靜止,下列說法正確的是______
A.B所受合外力增大
B.B對(duì)豎直墻壁的壓力增大
C.地面對(duì)A的摩擦力增大
D.A對(duì)地面的摩擦力將小于B對(duì)墻壁的壓力.

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同步練習(xí)冊(cè)答案