【题目】某小组同学利用图甲装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)下列说法中不正确的是:____
A. 本实验用沙和沙桶的总重力提供小车所受的合外力,要求沙和桶的总质量远小于小车的质量,使小车所受的拉力近似等于沙和沙桶所受的重力。。
B. 本实验应该把固定打点计时器的长木板一端抬高来平衡小车所受的摩擦阻力。
C.通过增减砝码改变小车质量时,需要重新调节木板倾斜度来平衡摩擦力
D.在探究加速度与质量的关系时,应采用控制变量法,保证拉力大小不变。
(2)下列关于实验的操作合理的是:___________________
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细线与长木板保持平行
B.实验时先放开小车再接通打点计时器电源
C.当小车逐渐接近滑轮一端时,应控制小车,以防滑落到地上
D.用钩码代替沙和沙桶的实验效果会更好
(3)不改变拉力,只改变小车的质量,得到如表所示几组数据,其中第三组数据还未算出加速度,但对应该组纸带如图乙所示,图中各点为每5个点选出的计数点,相邻的两个计数点还有4个点未画出。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
小车质量(g) | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 1000 |
小车加速度(m/s2) | 2.00 | 1.33 | 0.79 | 0.67 | 0.40 | |
小车质量的倒数(kg-1) | 5.00 | 3.33 | 2.50 | 2.00 | 1.67 | 1.00 |
①由纸带上的数据,算出缺少的加速度值并填入表中________(结果保留两位小数)。
②请在图丙中建立合适的坐标,作出a-图象______。
③由图象得出的结论是:_____________________________________。
(4)若某同学在实验中作出的a-F图象如图丁所示,说明实验存在的问题是____________________。
【答案】(1)C (2)A (3)① 0.99 ②见图;
③在拉力一定时,物体的加速度与质量成反比 (4)平衡摩擦力时木板倾角过大
【解析】
(1)本实验用沙和沙桶的总重力提供小车所受的合外力,要求沙和桶的总质量远小于小车的质量,使小车所受的拉力近似等于沙和沙桶所受的重力,选项A正确;本实验应该把固定打点计时器的长木板一端抬高来平衡小车所受的摩擦阻力,选项B正确;通过增减砝码改变小车质量时,不需要重新调节木板倾斜度来平衡摩擦力,选项C错误;在探究加速度与质量的关系时,应采用控制变量法,保证拉力大小不变,选项D正确;此题选择不正确的选项,故选C.
(2)调节滑轮的高度,使牵引小车的细线与长木板保持平行,以减小试验的误差,选项A正确;实验时先接通打点计时器电源再放开小车,选项B错误;当小车逐渐接近滑轮一端时,不应控制小车,以免小车的加速度发生变化,选项C错误;用钩码代替沙和沙桶的实验效果一样,选项D错误;故选A.
(3))①根据△x=aT2,利用逐差法,
②图像如图;
③由图象得出的结论是:在拉力一定时,物体的加速度与质量成反比;
(4)由图像可知,当F=0时就已经有了加速度,则实验存在的问题是:平衡摩擦力时木板倾角过大.
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【题目】如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R=90 m的大圆弧和r=40 m的小圆弧,直道与弯道相切.大、小圆弧圆心O、O′距离L=100 m.赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍.假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动,要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g=10 m/s2,π=3.14),则赛车( )
A. 在绕过小圆弧弯道后加速
B. 在大圆弧弯道上的速率为45 m/s
C. 在直道上的加速度大小为5.63 m/s2
D. 通过小圆弧弯道的时间为5.85 s
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【题目】有些人员,如电梯修理员、牵引专家等,常需要知道绳(或金属线)中的张力T,可又不便到绳(或线)的自由端去测量。现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表(图中B、C为该夹子的横截面)。测量时,只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A,使绳产生一个微小偏移量a,借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F。现测得该微小偏移量为a=3mm,BC间的距离为2L=400mm,绳对横杆的压力为F=150N,则绳中张力T约为:
A. 5000N B. 10000N
C. 15000N D. 20000N
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【题目】在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线,其中通有向纸面外的恒定电流,匀强磁场的磁感应强度为1T,以直导线为中心作一个圆,圆周上a处的磁感应强度恰好为零,则下述说法对的是:
A. b处磁感应强度为2T,方向水平向右
B. c处磁感应强度也为零
C. d处磁感应强度为,方向与匀强磁场方向成450角
D. c处磁感应强度为2T,方向水平向左
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【题目】如图所示,质量为M=1kg的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量m=0.5kg的小滑块(可视为质点)以v0=3m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力f的大小和方向;
(2)滑块在木板上滑动过程中,滑块相对于地面的加速度a的大小;
(3)滑块与木板A达到的共同速度v;
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【题目】如图,一竖直圆筒形气缸内高为H,上端封闭,下端开口,由活塞封闭一定质量的理想气体,轻弹簧的上端与活塞连接,下端固定于水平地面,活塞与气缸壁无摩擦且气密性良好,整个装置处于静止状态时,活塞距气缸上底高为。已知活塞横截面积为S,气缸自重为G,气缸壁及活塞厚度可不计,大气的压强始终为p0。求:
①闭气体的压强;
②若对气缸施一竖直向上的拉力使其缓慢上升,至气缸下端口刚好与活塞平齐时(密闭气体无泄漏且气体温度始终不变),拉力的大小F。
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【题目】如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r。b点在小轮上,它到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中,皮带不打滑。则( )
A. a点与b点的线速度大小相等
B. a点与b点的角速度大小相等
C. a点与c点的线速度大小相等
D. a点与d点的向心加速度大小相等
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【题目】如图1所示,一光滑杆固定在底座上,构成支架,放置在水平地面上,光滑杆沿竖直方向,一轻弹簧套在光滑杆上。一套在杆上的圆环从距弹簧上端H处由静止释放,接触弹簧后,将弹簧压缩,弹簧的形变始终在弹性限度内。已知支架和圆环的质量均为m,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)求圆环刚接触弹簧时的动能Ek。
(2)如图1所示,取圆环刚接触弹簧时的位置为坐标原点O,取竖直向下为正方向,建立x轴。在圆环压缩弹簧的过程中,圆环的位移为x,加速度为a,在图2中定性画出a随x变化关系的图象。
(3)试论证当圆环运动到最低点时,地面对底座的支持力FN > 3mg。
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【题目】如图所示,两电荷量分别为 Q(Q>0)和-Q 的点电荷对称地放置在 x 轴上原点 O 的两侧,a 点位于 x 轴上 O 点与点电荷 Q 之间,b 点位于 y 轴 O 点上方,取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是( )
A. O 点电势和电场强度均为零
B. 正的试探电荷在 a、b 点的电势能均大于零
C. 正的试探电荷在 a、b 点的所受电场力方向均向右
D. 将同一正的试探电荷从b 点移到 a 点,电场力做负功
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