【题目】某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放。
(1)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为__________。
(2)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示,则d=________cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt,就可以计算出小车经过光电门时的速度为。
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出v2-m线性图象(如图所示),从图线得到的结论是:在小车质量一定时,________。如果小车的质量M=5kg,图像的斜率K=1,则AB间的距离x=______m(g取10 m/s2)
(4)另一实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度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a-F图线,如图(b)所示.滑块和位移传感器发射部分的总质量m=________ kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=______.(重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
【答案】 (1)mM (2)1.050 (3)加速度与合外力成正比 0.25 (4)0.5 0.2
【解析】(1)该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究.当质量一定时,研究小车的加速度和小车所受合力的关系.
为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板的右端适当垫高,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F拉=ma
对M:F拉=Ma
解得: ,当m<<M时,即当重物重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于重物的总重力.
(2)游标卡尺的主尺读数为10mm,游标读数为0.05×10mm=0.50mm,所以最终读数为:10mm+0.50mm=10.50mm=1.050cm;
数字计时器记录通过光电门的时间,由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度,用该平均速度代替物体的瞬时速度,故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为: .
(3)由题意可知,该实验中保持小车质量M不变,因此有: ,由题意可知,M、s不变,因v2-m图象为过原点的直线,则说明加速度与合外力成正比.如果小车的质量M=5kg,图像的斜率K=1,则 ,解得AB间的距离x=0.25m.
(4)当轨道水平时,根据牛顿第二定律得: ,
可知图线的斜率,解得:m=0.5kg.纵轴截距μg=2,解得:μ=0.2.
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【题目】将一个力分解为两个分力,合力与分力的关系是( )
A.合力的大小一定大于两个分力大小之和
B.合力的大小一定比每一个分力都大
C.合力的大小一定小于每一个分力的大小
D.合力的大小可能比一个分力大而比另一个分力小
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【题目】列车从江门东站开往广州南站,下列的计时数据指时间的是( )
A.列车在16:10由江门东站发车
B.乘客需要在16:05之前到达站台
C.列车从江门东站开往广州南站需要45分钟
D.列车在到达广州南站的时间是下午4点55分
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【题目】物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律,为人类的科学做出了巨大贡献,值得我们敬仰。下列描述中不符合物理学史实的是( )
A.楞次发现了确定感应电流方向的楞次定律
B.洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力
C.奥斯特发现了电流的磁效应
D.安培提出了分子电流假说
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【题目】在如图所示的v﹣t图中,A、B两质点同时从同一点在一条直线上开始运动,运动规律用A、B两图线表示,在0—4s内下列叙述正确的是( )
A. t=1s时,B质点运动方向发生改变
B. 第2秒内和第3秒内B质点的加速度相同
C. A、B同时从静止出发,开始朝相反的方向运动
D. 在t=4s时,A、B速度相同且相距最远
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【题目】以卵击石,鸡蛋破碎,下列说法正确的是( )
A.鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力
B.鸡蛋对石头的力大于石头对鸡蛋的力
C.鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力性质相同
D.鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是一对平衡力
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【题目】如图,一均匀带电的绝缘细棍,电荷量为+Q。在过中点c垂直于细棍的直线上有a、b、d三点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)
A. B. C. D.
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【题目】一电荷量为q(q>0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下,在t=0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示.不计重力,求在t=0到t=T的时间间隔内粒子位移的大小和方向(T,E0 均为已知量)
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【题目】关于功的下列几种说法中,正确的是( )
A.人托着一个物体沿水平方向匀速前进,人对物体做了功
B.人托着一个物体沿水平方向加速前进,人对物体做了功
C.力和位移都是矢量,功也一定是矢量
D.因为功有正功和负功的区别,所以功是矢量
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