【题目】在探究“ 物体质量一定时加速度与力的关系” 的实验中, 某兴趣小组对教材介绍的实验方案进行了优化, 设计了如图所示的实验装置。 其中 M 为带滑轮的小车的质量, m为砂和砂桶的质量( 滑轮质量不计)。
(1).依据优化后实验原理图, 该实验______( 填“需要” 或“ 不需要”) 将带滑轮的长木板右端垫高, 以平衡摩擦力; 实验中______( 填“ 一定要” 或“ 不必要”) 保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M;
(2).该同学在实验中得到如图(a)所示的一条纸带( 两计数点间还有四个点没有画出), 已知打点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电, 根据纸带可求出小车的加速度为____ m/s2( 结果保留两位有效数字)。
(3).如图(b)所示, 以弹簧测力计的示数 F 为横坐标, 加速度为纵坐标, 画出的 a-F 图象是一条直线, 求得直线的斜率为 k, 则小车的质量为______。
【答案】需要 不必要 0.50
【解析】
(1)只有平衡摩擦力,弹簧秤的拉力的2倍才等于小车的合外力;小车所受拉力可由弹簧测力计测出,实验不需要控制砂和砂桶质量远小于小车质量。
(2)根据匀变速直线运动的推论:△x=at2求出加速度大小。
(3)根据题意,应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式,然后分析答题。
(1)依据优化后实验原理图,该实验需要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,这样才能使得弹簧秤的拉力的2倍等于小车的合外力;由于有弹簧测力计测量拉力的大小,则实验中不必要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M;
(2) 频率为50Hz,则周期为0.02s,由于两计数点间还有四个点没有画出,相邻计数点的时间间隔为0.1s,由△x=aT2可得:a=m/s2=0.478m/s2。
(3)根据牛顿第二定律:2F=Ma,则a=F,则
=k,解得M=
。
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【题目】有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b处于地面附近近地轨道上正常运动,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图,则有( )
A. a的向心加速度等于重力加速度g
B. c在4 h内转过的圆心角是
C. b在相同时间内转过的弧长最长
D. d的运动周期有可能是20 h
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【题目】升降机的运动情况可由传感器采集并显示在电脑屏幕上。一次运送货物时,电脑屏幕上显示出一段时间t0内升降机运动的v-t图象,如图所示,由此可判断升降机( )
A. 一定做匀速直线运动
B. 一定做匀加速直线运动
C. 运动的方向一定是斜向上的
D. 在这段时间内的位移大小是v0t0
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【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,如图所示为实验装置简图,电源频率为50Hz。
(1)下列做法正确的是_____________
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
C.桶和砝码的总质量应远当大于木块的质量
D.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
(2)根据图中纸带上的计时点和相关数据可求出小车的加速度大小a=_______m/s2.到C点时的速度为____________m/s(结果取两位有效数字)
(3)有两位同学通过测量,分别作出a一F图象,如图(a)(b)中的A、B线所示,试
A图线不通过坐标原点的原因是_________________。
B图线不通过坐标原点的原因是_________________。
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【题目】如图所示,一个物体始终在一水平恒力F的作用下,从水平面静止开始运动到斜面。已知恒力F=10N,物体质量m=1kg,水平面的动摩擦因数,斜面倾角
,物体在水平面上运动的距离s=10m,取(g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)。求:
(1)物体到达斜面底端的速度v;
(2)如果物体只能沿斜面向上运动10m,试求物体和斜面间的滑动摩擦因数。
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【题目】质量为的滑块沿倾角
的斜面匀减速下滑,斜面质量为M且整个运动过程中保持静止不动,对此运动过程,斜面和滑块之间的动摩擦因数为
,下列有关说法正确的是
A.
B. 地面对斜面的摩擦力方向向右
C. 地面对斜面的支持力等于
D. 地面对斜面的摩擦力方向向左
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【题目】如图所示,一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢地杯从底部爬到a处,则下列说法正确的是( )
A. 在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力
B. 在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力
C. 在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力
D. 在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力
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【题目】在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50 Hz,当地重力加速度的值为9.80 m/s2,测得所用重物的质量为1.00 kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如上图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s)。按要求将下列问题补充完整。
(1)纸带的________(左、右)端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=________________m/s;
(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep =______________J,此过程中物体动能的增加量△Ek =_____________J;(计算结果保留两位有效数字)
(4)实验的结论是_______________ .
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【题目】某人从离地350 米高的桥面一跃而下,实现了自然奇观与极限运动的完美结合.假设质量为 m 的跳伞运动员,由静止开始下落,在打开伞之前受恒定阻力作用,下落的加速度为,在运动员下落h的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体的重力势能增加了mgh
B. 物体的动能增加了
C. 物体克服阻力所做的功为
D. 物体的机械能减少了
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