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【题目】某实验小组为探究加速度与力之间的关系设计了如图(a)所示的实验装置用钩码所受重力作为小车所受的拉力DIS(数字化信息系统)测小车的加速度.通过改变钩码的数量多次重复测量可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验得到了两条aF图线如图(b)所示.

(a)         (b)

(1)图线________是在轨道水平的情况下得到的(选填”)

(2)小车和位移传感器发射部分的总质量为______kg,小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为______N.

(3)某同学用小车做研究匀变速直线运动实验时从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),如图所示纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离.打点计时器的电源频率为50 Hz.

该小车做匀变速直线运动的加速度a________m/s2与纸带上D点相对应的瞬时速度v______m/s(答案均要求保留3位有效数字).

【答案】 1kg 1N 1.93m/s2 1.19

【解析】

试题(1)游标卡尺主尺读数为52mm,游标尺读数为7×0.05mm=0.35mm,所以测量值为52.35mm;螺旋测微器主轴读数为1.5mm,螺旋读数为49.0×0.01mm,所以测量值为1.5+0.490mm=1.990mm

2轨道水平时,小车在运动过程中受摩擦力的作用,故当拉力较小时,小车不动,加速度为零,即图像应与F轴正半轴相交,所以是图像根据牛顿第二定律知,a-F图像的斜率等于质量的倒数,由图可得小车和位移传感器发射部分的总质量为1kg;当拉力F等于1N时小车开始运动,故小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为1N;(3)根据逐差法,其中T=0.01s,代入数据可得加速度a=1.93 m/s2;根据匀变速直线运动的规律,解得v=1.19 m/s

练习册系列答案
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【题目】某实验员需要乘坐电梯,将一根粗细均匀的长为1=46cm的细玻璃管从10楼送到2楼实验室。玻璃管中有一段长h=20cm的水银柱,水银柱下方封闭了一段长l0=24cm的空气柱,电梯运行经历了加速、匀速和减速阶段且加速和减速过程电梯的加速度大小相等。已知系统温度恒定,空气可以看作理想气体,外界大气压强恒为p0=76cmHg,1cmHg=1330Pa,kg/m3每层楼高3m,电梯运行的最大速度为v=5.7m/s,重力加速度g=10m/s2若水银恰好不从玻璃管的上端口溢出,求:

(i)电梯的加速度;

(ii)电梯从10楼运动到2楼所用的时间。

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【题目】如图所示,固定在竖直平面内光滑的圆轨道半径R=2m,从最低点A有一质量为m=2kg的小球开始运动,初速度v0方向水平向右,重力加速度g10m/s2,下列说法正确的是(

A. 若初速度v0=5m/s,则运动过程中,小球可能会脱离圆轨道

B. 小球能到达最高点B的条件是

C. 若初速度v0=8m/s,则小球将在离A2.8m高的位置离开圆轨道

D. 若初速度v0=8m/s,则小球离开圆轨道时的速度大小为

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【题目】如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上,已知A的质量为6m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计。现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行,开始时整个系统处于静止状态。释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面,关于此过程,下列说法正确的是

A. 斜面倾角=30°

B. A获得最大速度为

C. C刚离开地面时,B的速度最大

D. A、B两小球组成的系统机械能守恒

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【题目】如图所示,在水平光滑地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接.A靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态.若突然撤去力F,则下列说法中正确的是(

A. 木块A离开墙壁前,A,B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒

B. 木块A离开墙壁前,A,B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒

C. 木块A离开墙壁后,A,B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒

D. 木块A离开墙壁后,A,B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒

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【题目】关于物体的运动速度,下面说法不可能的是(  )

A. 加速度在减小,速度在增加

B. 加速度方向不断变化而速度不变

C. 加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小

D. 加速度方向不变,而速度方向变化

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【题目】如图所示,在光滑水平轨道上有一小车,它下面用长为L的轻绳系一质量为M的物块(可视为质点),轨道下方有一个半径R=L、角速度为ω的水平转盘,轨道在转盘某直径的正上方,轻绳的悬点与转盘平面的高度差为H=1.5L。现有一水平射来的质量为m的子弹,它射入物块后不会穿出,子弹射入物块的时间极短。当子弹与物块一起摆到最大角度θ=60°时,利用控制装置,将物块自由释放,此时物块恰好在转盘圆心O正上方,且与圆盘上的小桶(其直径远小于转盘直径)在同一竖直面内,最终物块恰好落入圆盘边缘的小桶内。不计悬线质量,重力加速度为g

(1)求物块被释放时的速度v

(2)若物块释放时与物块落入小桶时小桶的位置相同,求转盘的角速度ω

(3)求小车的质量M0和子弹打入物块前瞬间的速度v0大小。

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【题目】某物体沿一条直线运动:

(1)若前一半时间内的平均速度为v1,后一半时间内的平均速度为v2,求全程的平均速度.

(2)若前一半位移的平均速度为v1,后一半位移的平均速度为v2,全程的平均速度又是多少?中国首艘航空母舰辽宁号交付海军服役后,进行了舰载机起降等多项科学实验,使我国海军力量不断发展壮大.若在某次海上军事演习中,一艘驱逐舰以90km/h的速度追赶在它前面120km处正向同方向匀速航行的航空母舰,驱逐舰总共追赶了270km才赶上,则航空母舰的舰速为多大?

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【题目】如图为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的竖直分量向下,飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员在右方机翼末端处的电势为,左方机翼末端处的电势为.则以下说法正确的是(

A. 若飞机从东往西飞,则 B. 若飞机从西往东飞,则

C. 若飞机从南往北飞,则 D. 若飞机从北往南飞,则

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