(12分)如圖所示,質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上,C為位移傳感器,它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上,經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移—時間(x-t)圖象和速率—時間(v-t)圖象.整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,斜面的長度為l、高度為h.(取重力加速度g="9.8" m/s2,結(jié)果保留一位有效數(shù)字).

(1)現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊導(dǎo)軌向上的初速度,A的v-t圖線如下圖實所示.從圖線可得滑塊A下滑時的加速度a =      m/s2,摩擦力對滑塊A運動的影響         .(填“明顯,不可忽略”或“不明顯,可忽略”)

(2)此裝置還可用來驗證牛頓第二定律.實驗時通過改變         可驗證質(zhì)量一定時,加速度與力成正比的關(guān)系;通過改變          可驗證力一定時,加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系.
(3)將氣墊導(dǎo)軌換成滑板,滑塊A換成滑塊A′,給滑塊A′一沿滑板向上的初速度,A′的x-t圖線如下圖實所示.圖線不對稱是由于       造成的,通過圖線可求得滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)=         .
(1) a = 6 m/s2,影響不明顯,可忽略。
(2)改變斜面高度h,改變滑塊A的質(zhì)量M及斜面的高度h,且使Mh不變
(3)由于滑動摩擦力, =0.3(0.2-0.4都對).

試題分析:(1)從圖像可以看出,滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等,所以摩擦力對滑塊的運動影響不明顯,可以忽略。根據(jù)加速度的定義式可以得出
(2)牛頓第二定律研究的是加速度與合外力和質(zhì)量的關(guān)系。當(dāng)質(zhì)量一定時,可以改變力的大小,當(dāng)斜面高度不同時,滑塊受到的力不同,可以探究加速度與合外力的關(guān)系。由于滑塊下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供,所以要保證向下的分力不變,應(yīng)該使不變,所以應(yīng)該調(diào)節(jié)滑塊的質(zhì)量及斜面的高度,且使Mh不變。
(3)滑板與滑塊間的滑動摩擦力比較大,導(dǎo)致圖像成拋物線形。從圖上可以讀出,滑塊上滑和下滑時發(fā)生位移大小約為,上滑時間約為,下滑時間約為,上滑時看做反向勻加速運動,根據(jù)動學(xué)規(guī)律有:,根據(jù)牛頓第二定律有,下滑時,有,;聯(lián)立解得
點評:本題難度較大,首先應(yīng)利用加速度概念,結(jié)合速度時間圖像求得加速度大小,根據(jù)如題的運動情況判斷受力情況,摩擦力不變,導(dǎo)致圖像成拋物線,利用牛頓第二定律和運動學(xué)結(jié)合求解
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗正確的是(      )
A.打點計時器應(yīng)固定在長木板上,且靠近滑輪一端
B.開始實驗時小車應(yīng)靠近打點計時器一端
C.應(yīng)先接通電源,待打點穩(wěn)定后再釋放小車
D.牽引小車的鉤碼個數(shù)越多越好

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中,打點計時器使用的交流電的頻率為50 Hz.在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5等計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出. 試回答:
①相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為      s;若甲同學(xué)在測量各計數(shù)點之間的距離時測量方法和數(shù)據(jù)如圖(a)所示,乙同學(xué)的測量方法和數(shù)據(jù)如圖(b)所示(單位:cm),從減小實驗誤差考慮,你認為     同學(xué)的方法更科學(xué);

②根據(jù)所選紙帶的數(shù)據(jù),可以計算出打點計時器在打下計數(shù)點“0”至計數(shù)點“2”這段時間內(nèi)小車的平均速度v1 =           m/s,打下計數(shù)點“4”時小車的瞬時速度為v4 =          m/s;
③小車的加速度為a =          m/s2.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

“在探究求合力方法”的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OB和OC為細繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是______;本實驗采用的科學(xué)方法是______(填“理想實驗法”、“等效替代法”或“控制變量法”)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,得到如圖所示的紙帶,其中A、B、CD、EF、G為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為Tx1、x2x3、x4x5、x6、分別為AB、BC、CDDE、EFFG間的位移,下列可用來計算打D點時小車速度的表達式的是( 。
A.B.
C.  D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(6分)寫出下面兩圖讀數(shù)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中,采用如圖所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車拖動的紙帶上打出的點計算出。

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力.
(2)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時,保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測出相應(yīng)的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地觀測加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該作a與__________的圖象.

(3)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實驗,畫出了各自得到的a-圖線如圖所示,兩個同學(xué)做實驗時的哪一個物理量取值不同?______________

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示。

(1)在平衡摩擦力后,掛上砝碼盤,打出了一條紙帶如圖所示。計時器打點的時間間隔為0.02 s.從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離,該小車的加速度a=______m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)平衡摩擦力后,將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中,測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表:
砝碼盤中的砝碼總重力F(N)
0
0.196
0.392
0.588
0.784
0.980
加速度a(m·s-2)
0.21
0.69
1. 18
1.66
2.18
2.70
某同學(xué)根據(jù)上面表格中的實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出aF的關(guān)系圖象,發(fā)現(xiàn)圖線不通過坐標(biāo)原點,請說明主要原因是什么?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,打點計時器使用的電源的頻率為50Hz,記錄小車運動的紙帶如圖12所示,在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5共6個計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出,紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,零刻度線跟“0”計數(shù)點對齊,由圖可以讀出三個計數(shù)點1、3、5跟0點的距離如圖:

 

 
 
 
 
 

(1)實驗時,打點計時器采用       (填交流或直流)電源,若電源頻率為50Hz,則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為       s。
(2)計算小車通過計數(shù)點“2”的瞬時速度公式為v2 =_____________(以d1、d2及相鄰計數(shù)點間時間T來表示) 
(3)、加速度a=______  (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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