【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中采用如圖1所示的裝置.
(1)下列說法中正確的是___________。
A.平衡摩擦力時,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,不需要重新平衡摩擦力
C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器電源
D.在每次實驗中,應(yīng)使小車和砝碼的質(zhì)量遠大于砂和小桶的總質(zhì)量
(2)圖2是某一次打點計時器打出的一條記錄小車運動的紙帶,電火花打點計時器的電源頻率為50Hz,A、B、C、D、E、F、G是在紙帶上確定出的7個計數(shù)點.其相鄰點間的距離如圖2所示,每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個打印點未畫出.則小車運動的加速度大小a=_____m/s2,打紙帶上E點時小車的瞬時速度大小vE=_____m/s.(結(jié)果均保留兩位小數(shù))
(3)在“探究加速度與合外力的關(guān)系”時,保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中砝碼的質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F關(guān)系圖線如圖3所示,該圖線不通過坐標(biāo)原點,試分析圖線不通過坐標(biāo)原點的原因為_____.
【答案】BD 0.80(0.70~0.90均給分) 0.64 平衡摩擦力過度(或者木板墊起的角度過大)
【解析】
(1)當(dāng)盤及盤中砝碼的總質(zhì)量遠小于小車及砝碼總質(zhì)量時,可以認(rèn)為小車受到的拉力等于盤及砝碼的重力.平衡摩擦力時,不能掛盤;實驗過程中,應(yīng)保證繩和紙帶與木板平行;
(2)根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上E點時小車的瞬時速度大小;
(3)實驗時應(yīng)平衡摩擦力,沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,a﹣F圖象在F軸上有截距;平衡摩擦力過度,在a﹣F圖象的a軸上有截距.
解:(1)A、平衡摩擦力時,不能將及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上.故A錯誤.
B、改變小車質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力.故B正確.
C、實驗時,先接通電源,再釋放小車.故C錯誤.
D、在每次實驗中,應(yīng)使小車和砝碼的質(zhì)量遠大于砂和小桶的總質(zhì)量.故D正確.
故選BD.
(2)每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個打印點未畫出,每兩個相鄰的測量點之間的時間間隔T=0.10s,
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,得:vE==0.64m/s
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4﹣x1=3a1T2
x5﹣x2=3a2T2
x6﹣x3=3a3T2
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度,我們對三個加速度取平均值得:
a=(a1+a2+a3)
即小車運動的加速度計算表達式為:a=,
代入數(shù)據(jù)解得:a=0.80m/s2.
(3)由圖象可知,a﹣F圖象在a軸上有截距,這是由于平衡摩擦力過度造成的.
故答案為(1)BD;(2)0.80;0.64;(3)平衡摩擦力過度
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【題目】某實驗小組的同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置驗證了動能定理,實驗時該小組的同學(xué)將小車由光電門1的左側(cè)靜止釋放,通過細(xì)繩在砝碼的牽引下開始運動,先后經(jīng)過光電門1、2,并通過計算機記錄了擋光時間。經(jīng)測量可知小車和擋光片的總質(zhì)量為M,砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m。
根據(jù)所學(xué)的知識回答下列問題:
(1)摩擦力的影響會對該實驗帶來一定的誤差,為了平衡摩擦力,實驗時應(yīng)________(填“取下”或“掛上”)砝碼盤,并適當(dāng)?shù)貕|高長木板的________(填“左”或“右”)端;
(2)在(1)的前提下,為了使細(xì)繩的拉力大小近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力,應(yīng)使小車和擋光片的總質(zhì)量為M________(填“遠大于”“大于”“等于”“小于”或“遠小于”)砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量;
(3)實驗小組的同學(xué)用游標(biāo)卡尺對擋光片的寬度進行了測量,讀數(shù)如圖乙所示,則擋光片的寬度d=________cm;
(4)計算機記錄小車通過光電門1、2的時間分別為、,且兩光電門之間的距離為L,重力加速度用g表示,則驗證動能定理的關(guān)系式應(yīng)為________(用以上相關(guān)物理量的字母表示)。
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【題目】如圖 所示的4種明暗相間的條紋,分別是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮條紋).則在下面的四個圖中從左往右排列,亮條紋的顏色依次是
A.紅黃藍紫 B.紅紫藍黃 C.藍紫紅黃 D.藍黃紅紫
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【題目】如圖所示,一內(nèi)壁光滑開口向上的導(dǎo)熱性能良好的圓柱形汽缸,用質(zhì)量不計、橫截面積為S的導(dǎo)熱性能良好的活塞封閉了熱力學(xué)溫度為T1的氣體,此時活塞與容器底部相距2h。現(xiàn)緩慢地將沙子倒在活塞上,當(dāng)它與容器底部相距為h時,繼續(xù)加沙子的同時通過電熱絲緩慢加熱氣體,使活塞位置保持不變,直到氣體熱力學(xué)溫度達到T2。已知大氣壓強為p0,重力加速度為g,活塞與汽缸間無摩擦且不漏氣。求:
①活塞剛與容器底部相距為h時(未加熱氣體),封閉氣體的壓強;
②整個過程中倒入沙子的總質(zhì)量
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【題目】如圖,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置一時間(x~t)圖線.由圖可知
A.在時刻t1,a車追上b車
B.在時刻t2,a、b兩車運動方向相反
C.在t1到t2這段時間內(nèi),b車平均速度比a車的大
D.在t1到t2這段時間內(nèi),b車的速率先減少后增加
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【題目】某興趣小組利用變壓器的原理設(shè)計了一個起重機裝置用于提升物體,如圖所示,理想變壓器原線圈的輸入電壓,照明燈的規(guī)格為“10V 20W”,電動機的內(nèi)阻為RM=5Ω,裝置啟動時,質(zhì)量為m=2kg的物體恰好以v=0.25m/s的速度勻速上升,照明燈正常工作,電表均為理想電表,取g=10m/s2。則( )
A.原、副線圈匝數(shù)比為1:5
B.電壓表的示數(shù)為14.1V
C.裝置啟動時,電動機的輸出功率為5W
D.裝置啟動時,電流表的示數(shù)為4A
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【題目】在半球形光滑碗內(nèi),斜放一根筷子,如圖所示,筷子與碗的接觸點分別為A、B,則碗對筷子A、B兩點處的作用力方向分別為( )
A.A點處指向球心O,B點處豎直向上
B.均豎直向上
C.A點處指向球心O,B點處垂直于筷子斜向上
D.均指向球心O
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【題目】一位質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳,經(jīng)Δt時間,身體伸直并剛好離開地面,速度為v,重心上升高度為h。在此過程中( )
A.地面對他的沖量為mv+mgΔt,地面對他做的功為mv2
B.地面對他的沖量為mv+mgΔt,地面對他做的功為零
C.地面對他的沖量為mv,地面對他做的功為mv2
D.地面對他的沖量為mv-mgΔt,地面對他做的功為零
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【題目】如圖,是現(xiàn)代人所作伽利略斜面實驗的頻閃照片。伽利略創(chuàng)造性的把實驗、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法,有力地促進了人類科學(xué)認(rèn)識的發(fā)展。關(guān)于伽利略的斜面實驗,下列說法正確的是( )
A.該實驗完全是理想實驗,是在思維中進行的,無真實的實驗基礎(chǔ)
B.如果斜面粗糙,不論右側(cè)斜面傾角如何,小球也將上升到與釋放點等高的位置
C.該實驗說明了物體的運動不需要力來維持
D.該實驗證明了力是維持物體運動的原因
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