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【题目】某实验小组的同学为了探究加速度与外力的关系,利用了如图1所示的实验装置,忽略滑轮与细绳之间的摩擦。

(1)为了完成探究实验,下列步骤必须的是________

A.分别测出砝码A以及滑块的质量mM

B.将长木板远离滑轮的一端适当垫高平衡摩擦力

C.将滑块靠近打点计时器,接通电源后释放小车,并记录传感器的示数

D.多次改变砝码的质量,打出几条不同的纸带

E.该实验中必须满足滑块的质量远远大于砝码A的质量

(2)该小组的同学在某次实验中得到了一条清晰的纸带,如图2所示,并在该纸带上选取了多个计数点,已知图中相邻两计数点之间还有两个计时点没有画出,若实验中所使用的交流电的频率为50 Hz,则滑块的加速度大小为________m/s2(结果保留两位有效数字);

(3)该小组的同学通过多次测量,得到了多组传感器的示数以及相对应的加速度的数值,并以传感器的示数为横坐标、加速度为纵坐标,得到的图线为一条过原点的倾斜直线,经测量可知直线的斜率大小为,则小车的质量大小应为_____________

(4)如果该小组的同学在实验时未平衡摩擦力,结果得到的图象不过原点,与横轴交点的坐标值为,则滑块在运动过程中受到的摩擦力大小为__________

【答案】BCD 1.3

【解析】

(1)由于滑块B所受的拉力可有传感器读出,因此不需要测量砝码A的质量,因此也就不必要求砝码A的质量远小于滑块的质量了,AE错误;将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力是需要的,因为这样滑块受到的合力就不考虑摩擦力了,B正确;滑块B靠近打点计时器,先接通电源,再释放滑块,打出一条纸带,同时记录传感器的示数是需要的,C正确;多次改变砝码的质量,即改变拉力的大小,打出几条纸带,以研究加速度随外力变化的关系,D正确;

(2)由题意可知该交流电的打点周期为0.02 s,又因为相邻两计数点间还有两个点没有画出,故两计数点之间的时间间隔为0.06 s,由逐差法

(3)由实验原理图可知,滑块B的合力大小为传感器示数的两倍,则由牛顿第二定律得图象来说,图象的斜率大小为,所以滑块的质量为

(4)滑块所受的拉力大小为传感器示数的两倍,则由牛顿第二定律可知,整理得,即当细绳的拉力大小为时,滑块刚开始运动,即

练习册系列答案
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【题目】如图甲所示,两相距L=0. 5m的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场。质量m=0. 2kg的金属杆垂直置于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略。杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v-t图像如图乙所示。在15s末时撤去拉力,同时使磁场随时间变化,从而保持回路磁通量不变,杆中电流为零。求:

1)金属杆所受拉力的大小F

20~15s内匀强磁场的磁感应强度大小;

3)撤去恒定拉力之后,磁感应强度随时间的变化规律.

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【题目】如图所示,有一原长l0=0.5 m的轻质弹簧放在水平面上,左端固定在A点,处于自然状态。现让一质量m=1 kg小物块以速度v0=3 m/sB点向左运动,最终停在距Bl=0.4 mC点。已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ0.25AB间距d=1.3 m,重力加速度g10 m/s2,小物块大小不计,整个过程弹簧处在弹性限度内,求:

(1)小物块刚与弹簧接触时的速度大小;

(2)弹簧弹性势能的最大值。

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【题目】如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器的滑片向b端移动时,则(

A.质点P将向上运动B.电流表读数减小

C.电压表读数减小D.上消耗的功率增大

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【题目】如图所示,AD分别是斜面的顶端、底端,BC是斜面上的两个点,AB=BC=CDE点在D点的正上方,与A等高,从E点水平抛出质量相等的两个小球,不计重力,球1落在B点,球2落在C点,关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程中,下列说法中正确的是(

A.1和球2运动的时间之比为1:2

B.1和球2动能增加量之比为1:3

C.1和球2抛出时初速度之比为

D.1和球2运动时的加速度之比为1:1

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【题目】质量为的小物体,由点静止在恒力作用下向右运动,运动至点时撒去FAB相距,设斜面足够长,物体与平面、斜面之间的动摩擦因数均为,物体在点没有能量损失。其中:,求:

(1)物体在水平面运动的加速度;

(2)在斜面上向上滑行的最大距离;

(3)物体在斜面上运动的时间(答案可以有根号)。

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【题目】如图所示,足够长的平行金属导轨倾斜放置,导轨所在平面倾角 θ=37°, 导轨间距 L=1m,在水平虚线的上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场 B1,水平虚线下方有平行于导轨平面 向下的匀强磁场 B2,两磁场的磁感应强度大小均为 B=1T.。导体棒 abcd 垂直放置在导轨 上,开始时给两导体棒施加约束力使它们静止在斜面上,现给 ab 棒施加沿斜面向上的拉 F,同时撤去对两导体棒的约束力,使 ab 沿斜面向上以 a=1m/s2 的加速度做匀加速直线 运动,cd 棒沿斜面向下运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好。已知导体棒 与导轨间的动摩擦因数均为 μ=0.5,导体棒的质量均为 m=0.1kg,两导体棒组成的回路总电 阻为 R=2Ω,导轨的电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2sin37° =0.6 cos37° =0.8 ,求:

1)当 cd 棒向下运动的速度达到最大时,ab 棒受到的拉力大小;

2)当回路中的瞬时电功率为 2W 时,在此过程中,通过 ab 棒横截面的电量;

3)当 cd 棒速度减为零时,回路中的电流大小。

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【题目】真空中的某装置如图所示现有质子、氘核和粒子都从O点由静止释放经过相同加速电场和偏转电场射出后都打在同一个与垂直的荧光屏上使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和粒子质量之比为1:2:4电荷量之比为1:1:2重力不计).下列说法中正确的是()

A. 三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2:1:1

B. 三种粒子出偏转电场时的速度相同

C. 在荧光屏上将只出现1个亮点

D. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1:1:2

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