在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí),采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示.

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí),才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
(2)某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實(shí)驗(yàn),其具體操作步驟如下,以下做法正確的是________.
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M,小車運(yùn)動(dòng)的加速度可直接用公式a=求出
(3)另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,由于他們操作不當(dāng),這兩組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示,其原因分別是:

                圖1      圖2
圖1: ____________________________________________________;
圖2: _____________________________________________________.
(1);m<<M ;(2)B ;(3)不滿足m<<M ;沒有平衡摩擦力或平衡摩擦 力不足                         

試題分析: (1)該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車,采用控制變量法研究.當(dāng)質(zhì)量一定時(shí),研究小車的加速度和小車所受合力的關(guān)系.那么小車的合力怎么改變和測(cè)量呢?為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,可以把木板D的左端適當(dāng)墊高,以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小車的合力就是繩子的拉力.
根據(jù)牛頓第二定律得:對(duì)m:mg-F拉=ma,對(duì)M:F拉=Ma,解得:
(2)平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將繩從小車上拿去,輕輕推動(dòng)小車,是小車沿木板運(yùn)動(dòng),通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng).故A錯(cuò)誤;每次改變小車的質(zhì)量時(shí),小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力.故B正確;實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,由于小車運(yùn)動(dòng)較快,可能會(huì)使打出來的點(diǎn)很少,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理.故C錯(cuò)誤;小車運(yùn)動(dòng)的加速度是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量,如果用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M,直接用公式a=mg/M求出,這是在直接運(yùn)用牛頓第二定律計(jì)算的,而我們實(shí)驗(yàn)是在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系.故D錯(cuò)誤.
(3)圖1中當(dāng)盤及盤中砝碼質(zhì)量較大時(shí),a-F圖象發(fā)生彎曲,這是由于沒有保證小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于盤及盤中砝碼質(zhì)量造成的.圖2中,從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點(diǎn),當(dāng)F≠0時(shí),a=0.也就是說當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0,說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢.該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足這個(gè)步驟.即傾角過小。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,質(zhì)量足夠大、截面是直角梯形的物塊靜置在光滑水平地面上,其兩個(gè)側(cè)面恰好與兩個(gè)固定在地面上的壓力傳感器X、Y相接觸。圖中AB高H=0.3m,AD長L=0.5m。斜面傾角?梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物塊P(圖中未畫出)質(zhì)量m=1kg,它與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)可以通過更換斜面表面的材料進(jìn)行調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍是
   
(1)令,將P由D點(diǎn)靜止釋放,求P在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
(2)令,在A點(diǎn)給P一個(gè)沿斜面上的初速度,求P落地時(shí)的動(dòng)能。
(3)將壓力傳感器X、Y接到同一個(gè)數(shù)據(jù)處理器上,已知當(dāng)X和Y受到物塊壓力時(shí),分別顯示正值和負(fù)值。對(duì)于不同的,每次都在D點(diǎn)給P一個(gè)方向沿斜面向下、大小足夠大的初速度,以保證它能滑離斜面。求滑行過程中處理器顯示的壓力F隨變化的函數(shù)關(guān)系式,并在坐標(biāo)系中畫出其函數(shù)圖象。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,某點(diǎn)O處固定一點(diǎn)電荷+Q,一電荷量為-q1的點(diǎn)電荷以O(shè)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),另一電荷量為-q2的點(diǎn)電荷以O(shè)為焦點(diǎn)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),兩軌道相切于P點(diǎn)。兩個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷的質(zhì)量相等,它們之間的庫侖引力和萬有引力均忽略不計(jì),且。當(dāng)-q1、-q2經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度大小分別為v1、v2,加速度大小分別為a1、a2,下列關(guān)系式正確的是
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,A、B兩長方體疊放在一起,放在光滑的水平面上。物體B從靜止開始受到一個(gè)水平變力的作用,該力與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,運(yùn)動(dòng)過程中A、B始終保持相對(duì)靜止。則在0--2t0時(shí)間內(nèi),下列說法正確的是(  )

A.0-t0時(shí)間,A、B間的摩擦力大小逐漸減小,t0-2t0時(shí)間A、B間的摩擦力大小逐漸增大
B.t0時(shí)刻速度為0,距離最遠(yuǎn)
C.t0/2和3t0/2時(shí)刻摩擦力等大反向
D.2t0 時(shí)刻A、B回到出發(fā)點(diǎn)且速度最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,線的上端固定,下端系一小球,將小球與線拉在同一水平位置后從靜止開始釋放,求:

小球的擺線運(yùn)動(dòng)到與水平方向成多大角度時(shí),小球所受的重力的功率最大。(用反三角函數(shù)表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

小明用電源頻率為50Hz的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含復(fù)寫紙)做“探究質(zhì)量一定時(shí),加速度與合力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。

(1)在不掛配重,平衡摩擦力過程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如圖(乙)所示,紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),墊木應(yīng)向____(填“左或右”)移動(dòng)。
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A、C兩點(diǎn)過程中,小車通過的距離為____cm。
(3)小王同學(xué)也做這個(gè)實(shí)驗(yàn),他在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖丙所示.請(qǐng)你指出該裝置中的錯(cuò)誤或不妥之處(只要答出其中的兩點(diǎn)即可):                         
                                                                。

丙                            丁
(4)改正實(shí)驗(yàn)裝置后,該同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn).圖丁是他在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出來,由圖中的數(shù)據(jù)可算得小車的加速度a為         m/s2.(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)2014年索契冬奧會(huì)冰壺比賽在北京時(shí)間2月10日-21日進(jìn)行。冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,比賽場(chǎng)地示意如圖.比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員在投擲線AB處讓冰壺以v0=2m/s的初速度向圓壘圓心O點(diǎn)滑出,已知圓壘圓心O到AB線的距離為30m,冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ1=0.008(g取10m/s2).問:
(1)如果在圓壘圓心O有對(duì)方的冰壺,則能否與對(duì)方冰壺相撞?請(qǐng)通過計(jì)算說明理由.
(2)如果在圓壘圓心O有對(duì)方的冰壺,為了確保將對(duì)方冰壺撞開,運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小,若用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減少至, µ2=0.004,則運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長度應(yīng)大于多少米?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(4分)一個(gè)質(zhì)量為50kg木箱A,放在水平地面上,要將它運(yùn)送到90m遠(yuǎn)處的施工現(xiàn)場(chǎng)。如果用450N的水平恒力使A從靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過6s鐘可到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)。
(1)求木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
(2)若用大小為450N,方向與水平方向夾角為α(cosα=0.8)斜向上的拉力拉木箱A從靜止開始運(yùn)動(dòng),使木箱A能夠到達(dá)90m遠(yuǎn)處的施工現(xiàn)場(chǎng),拉力至少做多少功?(運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同,取,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,物體從某一高度自由下落到豎直立于地面的輕質(zhì)彈簧上.在a點(diǎn)時(shí)物體開始與彈簧接觸,到b點(diǎn)時(shí)物體速度為零.則從a到b的過程中,物體(  )
A.動(dòng)能一直減小
B.重力勢(shì)能一直減小
C.所受合外力先增大后減小
D.動(dòng)能和重力勢(shì)能之和一直減小

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同步練習(xí)冊(cè)答案