【題目】某小組同學(xué)利用圖甲裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。
(1)下列說法中不正確的是:____
A. 本實驗用沙和沙桶的總重力提供小車所受的合外力,要求沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,使小車所受的拉力近似等于沙和沙桶所受的重力。。
B. 本實驗應(yīng)該把固定打點計時器的長木板一端抬高來平衡小車所受的摩擦阻力。
C.通過增減砝碼改變小車質(zhì)量時,需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度來平衡摩擦力
D.在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,應(yīng)采用控制變量法,保證拉力大小不變。
(2)下列關(guān)于實驗的操作合理的是:___________________
A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)線與長木板保持平行
B.實驗時先放開小車再接通打點計時器電源
C.當(dāng)小車逐漸接近滑輪一端時,應(yīng)控制小車,以防滑落到地上
D.用鉤碼代替沙和沙桶的實驗效果會更好
(3)不改變拉力,只改變小車的質(zhì)量,得到如表所示幾組數(shù)據(jù),其中第三組數(shù)據(jù)還未算出加速度,但對應(yīng)該組紙帶如圖乙所示,圖中各點為每5個點選出的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點還有4個點未畫出。
實驗次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
小車質(zhì)量(g) | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 1000 |
小車加速度(m/s2) | 2.00 | 1.33 | 0.79 | 0.67 | 0.40 | |
小車質(zhì)量的倒數(shù)(kg-1) | 5.00 | 3.33 | 2.50 | 2.00 | 1.67 | 1.00 |
①由紙帶上的數(shù)據(jù),算出缺少的加速度值并填入表中________(結(jié)果保留兩位小數(shù))。
②請在圖丙中建立合適的坐標(biāo),作出a-圖象______。
③由圖象得出的結(jié)論是:_____________________________________。
(4)若某同學(xué)在實驗中作出的a-F圖象如圖丁所示,說明實驗存在的問題是____________________。
【答案】(1)C (2)A (3)① 0.99 ②見圖;
③在拉力一定時,物體的加速度與質(zhì)量成反比 (4)平衡摩擦力時木板傾角過大
【解析】
(1)本實驗用沙和沙桶的總重力提供小車所受的合外力,要求沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,使小車所受的拉力近似等于沙和沙桶所受的重力,選項A正確;本實驗應(yīng)該把固定打點計時器的長木板一端抬高來平衡小車所受的摩擦阻力,選項B正確;通過增減砝碼改變小車質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度來平衡摩擦力,選項C錯誤;在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,應(yīng)采用控制變量法,保證拉力大小不變,選項D正確;此題選擇不正確的選項,故選C.
(2)調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)線與長木板保持平行,以減小試驗的誤差,選項A正確;實驗時先接通打點計時器電源再放開小車,選項B錯誤;當(dāng)小車逐漸接近滑輪一端時,不應(yīng)控制小車,以免小車的加速度發(fā)生變化,選項C錯誤;用鉤碼代替沙和沙桶的實驗效果一樣,選項D錯誤;故選A.
(3))①根據(jù)△x=aT2,利用逐差法,
②圖像如圖;
③由圖象得出的結(jié)論是:在拉力一定時,物體的加速度與質(zhì)量成反比;
(4)由圖像可知,當(dāng)F=0時就已經(jīng)有了加速度,則實驗存在的問題是:平衡摩擦力時木板傾角過大.
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【題目】如圖所示為賽車場的一個水平“梨形”賽道,兩個彎道分別為半徑R=90 m的大圓弧和r=40 m的小圓弧,直道與彎道相切.大、小圓弧圓心O、O′距離L=100 m.賽車沿彎道路線行駛時,路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍.假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動,在彎道上做勻速圓周運(yùn)動,要使賽車不打滑,繞賽道一圈時間最短(發(fā)動機(jī)功率足夠大,重力加速度g=10 m/s2,π=3.14),則賽車( )
A. 在繞過小圓弧彎道后加速
B. 在大圓弧彎道上的速率為45 m/s
C. 在直道上的加速度大小為5.63 m/s2
D. 通過小圓弧彎道的時間為5.85 s
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【題目】有些人員,如電梯修理員、牽引專家等,常需要知道繩(或金屬線)中的張力T,可又不便到繩(或線)的自由端去測量。現(xiàn)某家公司制造了一種夾在繩上的儀表(圖中B、C為該夾子的橫截面)。測量時,只要如圖示那樣用一硬桿豎直向上作用在繩上的某點A,使繩產(chǎn)生一個微小偏移量a,借助儀表很容易測出這時繩對硬桿的壓力F,F(xiàn)測得該微小偏移量為a=3mm,BC間的距離為2L=400mm,繩對橫桿的壓力為F=150N,則繩中張力T約為:
A. 5000N B. 10000N
C. 15000N D. 20000N
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【題目】在勻強(qiáng)磁場中固定一根與磁場方向垂直的通電直導(dǎo)線,其中通有向紙面外的恒定電流,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T,以直導(dǎo)線為中心作一個圓,圓周上a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度恰好為零,則下述說法對的是:
A. b處磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T,方向水平向右
B. c處磁感應(yīng)強(qiáng)度也為零
C. d處磁感應(yīng)強(qiáng)度為,方向與勻強(qiáng)磁場方向成450角
D. c處磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T,方向水平向左
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=1kg的長木板靜止在光滑水平面上,現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.5kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)以v0=3m/s的初速度從左端沿木板上表面沖上木板,帶動木板一起向前滑動。已知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)滑塊在木板上滑動過程中,長木板受到的摩擦力f的大小和方向;
(2)滑塊在木板上滑動過程中,滑塊相對于地面的加速度a的大;
(3)滑塊與木板A達(dá)到的共同速度v;
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【題目】如圖,一豎直圓筒形氣缸內(nèi)高為H,上端封閉,下端開口,由活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,輕彈簧的上端與活塞連接,下端固定于水平地面,活塞與氣缸壁無摩擦且氣密性良好,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時,活塞距氣缸上底高為。已知活塞橫截面積為S,氣缸自重為G,氣缸壁及活塞厚度可不計,大氣的壓強(qiáng)始終為p0。求:
①閉氣體的壓強(qiáng);
②若對氣缸施一豎直向上的拉力使其緩慢上升,至氣缸下端口剛好與活塞平齊時(密閉氣體無泄漏且氣體溫度始終不變),拉力的大小F。
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【題目】如圖所示為一皮帶傳動裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點。左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r。b點在小輪上,它到小輪中心的距離為r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在傳動過程中,皮帶不打滑。則( )
A. a點與b點的線速度大小相等
B. a點與b點的角速度大小相等
C. a點與c點的線速度大小相等
D. a點與d點的向心加速度大小相等
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【題目】如圖1所示,一光滑桿固定在底座上,構(gòu)成支架,放置在水平地面上,光滑桿沿豎直方向,一輕彈簧套在光滑桿上。一套在桿上的圓環(huán)從距彈簧上端H處由靜止釋放,接觸彈簧后,將彈簧壓縮,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)。已知支架和圓環(huán)的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,不計空氣阻力。
(1)求圓環(huán)剛接觸彈簧時的動能Ek。
(2)如圖1所示,取圓環(huán)剛接觸彈簧時的位置為坐標(biāo)原點O,取豎直向下為正方向,建立x軸。在圓環(huán)壓縮彈簧的過程中,圓環(huán)的位移為x,加速度為a,在圖2中定性畫出a隨x變化關(guān)系的圖象。
(3)試論證當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動到最低點時,地面對底座的支持力FN > 3mg。
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【題目】如圖所示,兩電荷量分別為 Q(Q>0)和-Q 的點電荷對稱地放置在 x 軸上原點 O 的兩側(cè),a 點位于 x 軸上 O 點與點電荷 Q 之間,b 點位于 y 軸 O 點上方,取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零。下列說法正確的是( )
A. O 點電勢和電場強(qiáng)度均為零
B. 正的試探電荷在 a、b 點的電勢能均大于零
C. 正的試探電荷在 a、b 點的所受電場力方向均向右
D. 將同一正的試探電荷從b 點移到 a 點,電場力做負(fù)功
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