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【题目】在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图所示的实验装置。小车及车中的砝码的总质量用M表示,盘及盘中砝码的总质量用m表示。

(1)当Mm的大小关系满足________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。

(2)某同学打出的一条纸带如图所示,用刻度尺测得记数点1,2,3,4到记数起点0的距离分别为3.15 cm,12.40 cm,27.7 cm,49.05 cm,已知打点周期为0.02 s,则:

①图中四个数据中有不符合有效数字要求的一组数据应改为_______cm;

②物体运动的加速度是_______m/s2;(保留三位有效数字)

(3)另两组同学保持小车及车中砝码的总质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图象分别如图所示,其原因分别是:

①左图:____________________________________________________

②右图:_____________________________________________________

【答案】 m<<M 27.70 6.06 不满足m<<M 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.该实验采用的是控制变量法研究,其中加速度、质量、合力三者的测量很重要.

(1)根据牛顿第二定律得:对盘及盘中的砝码:,对小车及车中的砝码:,解得,只有满足m<<M时,可认为

(2)①毫米刻度尺测量长度,要求估读,即读到最小刻度的下一位;这四个数据中不符合有效数字读数要求的是27.7,应改为27.70。

②根据匀变速直线运动过程中在相等时间内走过的位移差是一个定值可得

(3)①左图中当盘及盘中砝码的总质量较大时,aF图象发生弯曲,这是由于没有保证小车及车中的砝码的总质量远大于盘及盘中砝码的总质量造成的;

②右图中,发现直线没过原点,当F≠0时,a=0,也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力相互抵消,该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤。

练习册系列答案
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A. 小球第一次与地面碰撞前的最大速度为15m/s

B. 小球第一次与地面碰撞后的最大速度为10m/s

C. 2~4s内小球走过的路程为5m

D. 小球将在t=6 s时与地面发生第四次碰撞

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A. 紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不会发生改变

B. 在某些恒星内,3α粒子结合成一个原子的质量是12.000 0u,原子的质量是4.002 6u,已知1u=931.5 MeV/c2,则此核反应中释放的核能约为1.16×1012 J

C. n=4能级跃迁到n=3能级,氢原子的能量减小,电子的动能减小

D. 衰变为,经过3α衰变,2β衰变

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【题目】水平地面上放有木块重力分别为,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为,与相连接的轻弹被压缩了,弹簧的劲度系数为,系统置于水平地面上静止不动.现用的水平推力作用在木块上,如图所示,力作用后(

A. 木板所受摩擦力大小为

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C. 弹簧的弹力大小为

D. 木块所受摩擦力大小为

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A.当纸带完全通过电火花计时器后,及时关闭电火花计时器

B.将电火花计时器插头插入相应的电源插座

C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器

D.接通开关,听到放电声,立即拖动纸带运动

上述步骤正确的顺序是________。(按顺序填写步骤编号)

(2)如下图所示纸带是某同学练习使用打点计时器时得到的,纸带的左端先通过打点计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是________(选填速度减小速度增大”)。若所用电源的频率为50 Hz,从打下A点到打下B点共14个点迹,历时________s。

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【题目】如图所示,在一端封闭的粗细均匀U形管中用水银柱封闭一段空气柱长度为L,U形管底边宽度为d=4 cm,开口一侧管很长,当空气柱的温度为27 ℃时,左管水银柱的长度,右管水银柱长度,气柱长度;当空气柱的温度变为127 ℃时,左管水银柱的长度为。求:

①当时的大气压强和末状态空气柱的压强;

②要让水银柱全部进入U形管右侧,空气柱的温度至少是多少?

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【题目】如图所示,一导热性良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦),温度升高时,改变的量有(  )

A. 活塞高度h B. 汽缸高度H

C. 气体压强p D. 弹簧长度L

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A. 物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态

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C. 物体的质量为3 kg

D. 物体的加速度大小为5 m/s2

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1)木块与长木板间的动摩擦因数;

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