【題目】在探究加速度與物體所受合外力和質量間的關系時,某同學采用了如圖甲所示的實驗裝置,小車及車中砝碼質量用M表示,盤及盤中的砝碼用m表示:
當M和m的大小關系滿足______時,可以認為細線對小車的拉力與盤和砝碼的總重力大小相等.
該同學在保持盤中的砝碼質量一定,探究加速度與小車質量的關系,下列說法正確的是______
A.平衡摩擦力時,應將盤及盤中的砝碼用細線通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質量時,不需要重新平衡摩擦力
C.實驗時,先接通打點計時器的電源,再釋放小車
D.實驗中,小車運動的加速度可直接用公式求出
該同學在實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶,每相鄰兩計數(shù)點之間還有4個點圖中未畫出,已知電源的頻率為50Hz,計數(shù)點間的距離如圖所示.打計數(shù)點4時,小車的速度為______,實驗中小車的加速度______以上結果均保留兩位有效數(shù)字.
【答案】 BC 0.31 0.50
【解析】
[1]根據(jù)牛頓第二定律,系統(tǒng)整體的加速度:
隔離對小車分析,拉力為:
可知時,可以認為細線對小車的拉力與盤和砝碼的總重力大小相等。
[2]A.平衡摩擦力時,利用小車自身的重力沿斜面的分力平衡接觸面的滑動摩擦力,所以不能將盤及盤中的砝碼用細線通過定滑輪系在小車上,故A錯誤;
B.平衡摩擦力滿足:
解得:,與小車的質量無關,所以不需要重新平衡摩擦力,故B正確;
C.實驗時,先接通打點計時器的電源,再釋放小車,有效利用紙帶,故C正確;
D.實驗中,小車運動的加速度由紙帶得出,故D錯誤。
[3]計數(shù)點4的瞬時速度:
[4]根據(jù),運用逐差法得:
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【題目】在光滑水平長直軌道上,放著一個靜止的彈簧振子,它由一輕彈簧兩端各聯(lián)結一個小球構成,兩小球質量相等,現(xiàn)突然給左端小球一個向右的速度v,則從開始運動到彈簧第一次恢復原長這一過程中,下列說法正確的是( )
A.因有彈簧彈力故系統(tǒng)動量不守恒
B.球B的速度先增加后減小
C.彈簧壓縮到最短以后二者以相同速度勻速運動
D.彈簧第一次恢復原長時B球的速度為v
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【題目】如圖所示,平板車P的質量為M,質量為m的小物塊Q大小不計,位于平板車的左端,系統(tǒng)原來靜止在光滑水平地面上。一不可伸長的輕質細繩長為R,一端懸于Q正上方高為R處,另一端系一質量也為m的小球(大小不計)。今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角,由靜止釋放,小球到達最低點時與Q的碰撞時間極短,且無能量損失。已知Q離開平板車時速度大小是平板車速度的兩倍,Q與P之間的動摩擦因數(shù)為μ,M∶m=4∶1,重力加速度為g。求:
(1)小物塊Q離開平板車時速度為多大?
(2)平板車P的長度為多少?
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【題目】在用如圖甲所示的裝置“驗證牛頓第二定律”的實驗中,保持小車質量一定時,驗證小車加速度a與合力F的關系.
①除了電火花計時器、小車、砝碼、砝碼盤、細線、附有定滑輪的長木板、墊木、導線及開關外,在下列器材中必須使用的有_____(選填選項前的字母).
A.220V、50Hz的交流電源
B.電壓可調的直流電源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平(附砝碼)
②為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,以下操作正確的是_____.
A.調整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行
B.在調整長木板的傾斜度平衡摩擦力時,應當將砝碼和砝碼盤通過細線掛在小車上
C.在調整長木板的傾斜度平衡摩擦力時,應當將穿過打點計時器的紙帶連在小車上
③某同學得到了圖乙所示的一條紙帶,由此得到小車加速度的大小a=_____m/s2(保留三位有效數(shù)字).
④在本實驗中認為細線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg,已知三位同學利用實
驗數(shù)據(jù)做出的a﹣F圖象如圖丙中的1、2、3所示.下列分析正確的是_____(選填選項前的字母).
A.出現(xiàn)圖線1的原因可能是沒有平衡摩擦力
B.出現(xiàn)圖線2的原因可能是砝碼和砝碼盤的質量不合適
C.出現(xiàn)圖線3的原因可能是在平衡摩擦力時長木板的傾斜度過大
⑤在本實驗中認為細線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg,由此造成的誤差是_____(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”).設拉力的真實值為F真,小車的質量為M,為了使 <5%,應當滿足的條件是<_____.
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【題目】如圖所示,A受到沿斜面向上的拉力F1和垂直于斜面的拉力F2作用,正在沿傾角為斜面向下運動,斜面體B始終保持靜止不動。斜面體B受到地面的摩擦力向右,物塊A正在下滑時,則( )
A. 物塊與斜面動摩擦因數(shù)
B. 若只撤去F2,則B受到地面的摩擦力變小
C. 若同時撤去F1和F2,物塊A將可能勻速運動
D. 若只增大A的質量,物塊B受到地面的摩擦力將變大
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【題目】甲、乙兩車同時從同一地點沿同一方向出發(fā),下圖是甲、乙兩車的速度圖象,由圖可知()
A. 甲車的加速度大于乙車的加速度
B. t1時刻甲、乙兩車的加速度相同
C. 2t1時刻甲、乙兩車相遇
D. t1時刻是甲、乙兩車相遇前相距最近時刻
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【題目】如圖所示,一質量為m的物塊位于光滑水平地面上,輕彈簧左端固定在豎直墻壁上,右端與物塊相連;輕繩左端與物塊相連,右端固定在天花板上,且與豎直方向的夾角為θ,此時物塊與地面接觸恰無彈力。已知重力加速度為g,下列說法正確的是
A.剪斷輕繩前,輕繩拉力大小為mgcosθ
B.剪斷輕繩瞬間,地面對物塊的支持力大小為mg
C.剪斷輕彈簧瞬間,物塊加速度方向水平向右
D.剪斷輕繩瞬間,物塊加速度大小為gtanθ
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【題目】如圖所示,圖甲是“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況圖,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結點,OB和OC為細繩。圖乙是某實驗小組在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖。
(1)本實驗采用的科學方法是_____________。
A.理想實驗法 B.控制變量法 C.等效替代法 D.建立物理模型法
(2)實驗中,小張同學在坐標紙上畫出了如圖丙所示的兩個已知力F1和F2,圖中小正方形的邊長表示2N,F為根據(jù)平行四邊形定則作出的合力(圖中未畫出)。F1,F2與F的夾角分別為θ1和θ2,下列說法正確的是________
A.F1=4N B.F=12N C.θ1=30° D.θ1<θ2
(3)為提高實驗結論的可靠性,在重復進行實驗時,結點O的位置________(填“可以”或“不可以”)變動。
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【題目】如圖所示,長L=0.15 m的輕繩下端懸掛質量m=1kg的小球(視為質點),輕繩上端固定在O點,F(xiàn)使小球在光滑的水平面內(nèi)以大小v1=0.6m/s的線速度做勻速圓周運動,已知輕繩與豎直方向的夾角 =。取g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8。
(1)求繩對小球的拉力大小F1和水平面對小球的支持力大小N(結果可保留分式);
(2)若小球以大小v2=1.5 m/s的線速度在水平面做勻速圓周運動,求此時輕繩對小球的拉力大小F2。
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