【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系,甲、乙同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量, m0為滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。
(1)實驗時,一定要進(jìn)行的操作是________。
A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力
C.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄力傳感器的示數(shù)
D.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M。
(2)甲同學(xué)在實驗中得到如圖所示的一條紙帶(兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出),已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(3)甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為____________。
A. B. C. D.
(4)乙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出如圖所示的a-F圖線,該同學(xué)做實驗時存在的問題是 .
【答案】(1)BC(2)2.00(3)C(4)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
【解析】
試題分析:(1)本題拉力可以由彈簧測力計測出,不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量,也就不需要使小桶(包括砂)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量,故AD錯誤;實驗時需將長木板右端墊高,以平衡摩擦力,故B正確;實驗時,小車應(yīng)靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,需記錄傳感器的示數(shù),故C正確.
(2)根據(jù),運(yùn)用逐差法得,.
(3)由牛頓第二定律得:,則,a-F圖象的斜率:,則小車的質(zhì)量,故C正確.
(4)當(dāng)F不等于零,加速度a仍然為零,可知實驗中沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠.
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【題目】如圖為一個做勻變速曲線運(yùn)動的質(zhì)點的軌跡示意圖,已知在B點的速度與加速度相互垂直,則下列說法中正確的是( )
A.D點的速率比C點的速率大
B.A點的加速度與速度的夾角大于90°
C.A點的加速度比D點的加速度大
D.從A到D加速度與速度的夾角先增大后減小
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【題目】如圖甲所示,用一水平力F拉著一個靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體,逐漸增大F,物體做變加速運(yùn)動,其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示,若重力加速度g取10m/s2 , 根據(jù)圖乙中所提供的信息可以計算出( 。
A.物體的質(zhì)量
B.斜面的傾角
C.物體能靜止在斜面上所施加的最小外力
D.加速度為6 m/s2時物體的速度
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【題目】2012年10月,奧地利極限運(yùn)動員菲利克斯·鮑姆加特納乘氣球升至約39km的高空后跳下,經(jīng)過4分20秒到達(dá)距地面約1.5km高度處,打開降落傘并成功落地,打破了跳傘運(yùn)動的多項世界紀(jì)錄,取重力加速度的大小g=10m/s2.
(1)忽略空氣阻力,求該運(yùn)動員從靜止開始下落到1.5km高度處所需要的時間及其在此處速度的大小
(2)實際上物體在空氣中運(yùn)動時會受到空氣阻力,高速運(yùn)動受阻力大小可近似表示為f=kv2,其中v為速率,k為阻力系數(shù),其數(shù)值與物體的形狀,橫截面積及空氣密度有關(guān),已知該運(yùn)動員在某段時間內(nèi)高速下落的v—t圖象如圖所示,著陸過程中,運(yùn)動員和所攜裝備的總質(zhì)量m=100kg,試估算該運(yùn)動員在達(dá)到最大速度時所受阻力的阻力系數(shù)(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。
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【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時的動能,則下列說法中正確的是( )
A.增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓
B.增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
C.減小狹縫間的距離
D.增大D形金屬盒的半徑
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【題目】如圖所示,一個三棱鏡的截面為等腰直角△ABC,腰長為a,∠A=90°。一束細(xì)光線沿此截面所在平面且平行于BC邊的方向射到AB邊上的中點,光進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上,并剛好能發(fā)生全反射。已知真空中的光速為c,試求:
(i)該棱鏡材料的折射率n;
(ii)光從AB邊到AC邊的傳播時間t。
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【題目】如圖所示一衛(wèi)星沿橢圓執(zhí)道繞地球運(yùn)動,其周期為24小時,A、C兩點分別為軌道上的遠(yuǎn)地點和近地點,B為短軸和軌道的交點。則下列說法正確的是
A. 衛(wèi)星從A運(yùn)動到B和從B運(yùn)動到C的時間相等
B. 衛(wèi)星在A點速度比地球同步衛(wèi)星的速度大
C. 衛(wèi)星在A的加速度比地球同步衛(wèi)星的加速度大
D. 衛(wèi)星運(yùn)動軌道上A、C間的距離和地球同步衛(wèi)里軌道的直徑相等
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【題目】如圖,在水平地面上內(nèi)壁光滑的車廂中兩正對豎直面AB、CD間放有半球P和光滑均勻圓球Q,質(zhì)量分別為m、M,當(dāng)車向右做加速為a的勻速直線運(yùn)動時,P、Q車廂三者相對靜止,球心連線與水平方向的夾角為θ,則Q受到CD面的彈力FN和P受到AB面的彈力FN′分別是( 。
A.FN=FN′=Mgcotθ
B.FN=Mgcotθ﹣Ma,F(xiàn)N′=mgcotθ+Ma
C.FN=mgcotθ﹣Ma,F(xiàn)N′=mgcotθ+ma
D.FN=Mgcotθ﹣Ma,F(xiàn)N′=Mgcotθ+ma
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【題目】火車正常行駛的速度是54km/h,關(guān)閉發(fā)動機(jī)后開始做勻減速直線運(yùn)動,6s末的速度是43.2 km/h,求:
(1)火車的加速度;
(2)15 s末的速度;
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