【题目】某实验小组在探究“加速度与物体质量、受力的关系”的实验,设计如下的实验方案,实验装置如图所示,所使用打点计时器交流电源频率是50Hz,具体实验步骤如下:
A.按图所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.先接通打点计时器的电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复B~D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度。
(1)按上述方案做实验是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量_____ (填“是”或“否”);
(2)实验打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可测得小车的加速度是_____m/s2;
(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格,如表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
砝码盘中的砝码总重力F/N | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.39 | 0.49 |
小车加速度a/m/s2. | 0.88 | 1.44 | 1.84 | 2.38 | 2.89 |
他根据表中的数据画出a-F图象如图所示,造成图线不过坐标原点的主要原因是_________,从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是_______________,其大小是____________。
【答案】 否 1.44 未考虑砝码盘的重力 砝码盘的重力 0.78N(0.76-0.79N)
【解析】(1)当小车匀速下滑时有:Mgsinθ=f+(m+m0)g,M为小车的质量,m0为砝码盘的质量,
当取下细绳和砝码盘后,放开小车做匀加速运动,由于重力沿斜面向下的分力Mgsinθ和摩擦力f不变,因此其合外力为F=Mgsinθ-f=(m+m0)g,由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量.
(2)在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数,即△x=aT2,将△x=1.44cm=0.0144m,T=0.1s带入解得:a=1.44m/s2.
(3)由图象可知,当外力为零时,物体有加速度,这说明在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力、砝码盘的重力,根据数学函数关系可知该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是砝码盘的重力大小,横坐标一格表示0.02N,所以交点的大小为0.08N.
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【题目】宇航员在某星球表面上固定了一个倾角为θ=37°的足够长的斜面,他将一个质量为m=2.0kg的小物块弹射出去,使它从斜面底端以初速度υ0=9m/s沿斜面向上运动,并测量到当它运动了1.5s时速度恰好变为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25,该星球半径为R=1.2×l03km,sin37°=0.6,cos37°=0.8,试求:
(1)该星球表面的重力加速度?
(2)该星球的第一宇宙速度.
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【题目】如图所示,平行板电容器两个极板为A、B,B板接地,A板带有电荷量.板间电场有一固定点P.以下说法正确的是( )。
A. A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变
B. A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势降低
C. B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低
D. B板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低
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【题目】一只小船在静水中的速度为3m/s,它要渡过30m宽的河,河水的速度为4m/s,则下列说法正确的是( )
A.船不能渡过河
B.船渡河的速度一定为5m/s
C.船不能垂直到达对岸
D.船渡河的时间不可能为10s
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【题目】质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后出现一个深为h的坑,如图所示,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.重力对物体做功mgH
B.物体重力势能减少mg(H+h)
C.若取地面为零势能面,物体在坑底时的重力势能为mgh
D.物体机械能守恒
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【题目】如图所示,一小球m,用长L的悬线固定与一点O,在O点正下方 处有一长钉.把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放,当悬线碰到钉子瞬间( )
A.小球速率突然增大
B.小球角速度突然增大
C.小球向心加速度突然增大
D.悬线的拉力突然增大
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【题目】如图,小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v从顶端滑到底端,而相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度竖直上抛,则( )
A.两物体落地时速率相同
B.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功不相同
C.落地时两个物体的机械能是相等的
D.两物体落地时,重力的瞬时功率相同
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【题目】某同学利用图甲的实验装置做“探究动能定理“的实验.在尽量减小摩擦阻力的情况下,先接通打点计时器的电源,再释放纸带,让质量m=1.00kg的重物由静止下落,在纸带上打出一系列的点,如图乙所示,A、B、C分别为所选取的计数点,且0为开始打出的第一点,0A之间有若干点未标出,相邻计数数点的时间间隔为0.02s,重力加速度g取9.80m/s2 .
(1)释放纸带前,纸带的(选填“0“或“C“)端在上面;
(2)重物从0运动到B的过程中,动能的变化量△E=J(取两位有效数字);
(3)请列举一种能有效减小实验误差的做法 .
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【题目】如图所示,物块在水平圆盘上,与圆盘一起绕固定轴匀速运动,下列说法中正确的是( )
A.物块处于平衡状态
B.物块受二个力作用
C.在角速度一定时,物块到转轴的距离越远,物块越容易脱离圆盘
D.在物块到转轴距离一定时,物块运动周期越小,越容易脱离圆盘
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