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如图甲所示,用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块.改变橡皮条条数进行多次实验,保证每次橡皮条的伸长量均相同,则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示.若更换物块所在水平面的材料,再重复做这个实验,则图乙中直线与水平轴线间的夹角将(  )
分析:对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度a与所用橡皮条的数目n的关系表达式,找出影响直线与水平轴线间的夹角的因数,再根据题目求解.
解答:解:设摩擦力为f,每条橡皮条的拉力为F,
由牛顿第二定律则得:
F=nF-f=ma,
解得:加速度a=
nF-f
m
=
F
m
?n-
f
m

在a-n的函数表达式中斜率为
F
m
,可见斜率与摩擦力无关,
若更换物块所在水平面的材料,再重复做这个实验,摩擦力发生变化,
而F、m不变,即斜率不变,所以夹角不变.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
点评:对该实验要明确实验原理,能够把物理规律和数学知识结合起来,知道夹角的物理意义.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

某同学利用如图甲所示的装置验证变力做功情况下的动能定理:在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门Ⅰ、Ⅱ,将一力传感器一端连在细线M上,另一端接在水平竖直挡光条,气垫导轨左端固定位移传感器(接收器).用变力转动转轮使滑块沿轨道运动,当滑块上挡光片经过光电门Ⅰ时,光线被遮挡,光电门Ⅰ会输出高电压给相连的计算机,在计算机上就显示如图乙中△t1段所示图象,同时指令力传感器以及位移传感器工作,当挡光片讲过光电门Ⅱ时,计算机显示图象如图乙中△t2段图象所示,同时计算机指令力传感器和位移传感器停止工作,这样计算机就得到这一过程滑块的F-S图象,如图炳所示.
(1)实验前,将滑块置于气垫导轨上,滑块、N不相连接,接通气源,轻推滑块,当图乙中的△t1
=
=
△t2(选填“>”、“<”或“=”)时,说明气垫导轨已经水平.
(2)若测得竖直挡光条宽度为d,滑块的质量为m,通过计算机又读出实验中图乙中的△t1、△t2,请写出实验中计算滑块动能的增量△Ek的表达式
1
2
m
[(
d
△t2
)
2
-(
d
△t1
)
2
]
1
2
m
[(
d
△t2
)
2
-(
d
△t1
)
2
]
.(用已知量和测量量表示)
(3)通过计算机所绘F-s图线可以算出滑块所受力在s=0.8m内这一过程中所做的功W,W=
56
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J.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(Ⅰ)(6分)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图所示的实验装置.所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=10m/s2
砝码质量(g) 0 30 60 90 120 150
弹簧总长(cm) 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
弹力大小(N) 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5

①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线.
②该弹簧的劲度系数k=
25N/m
25N/m

(Ⅱ)(1)现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图所示)、小车、计时器一个、米尺.请填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t.
②用米尺测量A1与A2之间的距离x,则小车的加速度a=
2x
t2
2x
t2

③用米尺测量A1相对于A2的高度h.设小车所受重力为mg,则小车所受合外力F=
mg
h
x
mg
h
x

④改变
斜面倾角(或h的数值)
斜面倾角(或h的数值)
,重复上述测量.
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
(2)在“验证牛顿运动定律”的实验中,实验装置如图甲所示,有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线.试分析:

①A图线不通过坐标原点的原因是
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

②A图线上部弯曲的原因是
未满足钩码质量远小于小车质量
未满足钩码质量远小于小车质量

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)用螺旋测微器测定一条金属丝的直径时,示数如图丙所示,其读数为
 

(2)某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度.
①电磁打点计时器的工作电压为
 
,频率为
 

②打出的纸带MN如图乙所示,实验时纸带的
 
端和重物相连接.(选填“M”或“N”)
③纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为
 
 m/s2.(保留3位有效数字)
④当地的重力加速度数值为9.80m/s2,请列出测量值小于当地重力加速度值的一个原因
 

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

(Ⅰ)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图所示的实验装置.所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=10m/s2
砝码质量(g)0306090120150
弹簧总长(cm)6.007.158.349.4810.6411.79
弹力大小(N)00.30.60.91.21.5

①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线.
②该弹簧的劲度系数k=______
(Ⅱ)(1)现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图所示)、小车、计时器一个、米尺.请填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t.
②用米尺测量A1与A2之间的距离x,则小车的加速度a=______.
③用米尺测量A1相对于A2的高度h.设小车所受重力为mg,则小车所受合外力F=______.
④改变______,重复上述测量.
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
(2)在“验证牛顿运动定律”的实验中,实验装置如图甲所示,有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线.试分析:

①A图线不通过坐标原点的原因是______;
②A图线上部弯曲的原因是______.

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年浙江省台州中学高三(上)期中物理试卷(解析版) 题型:解答题

(Ⅰ)(6分)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图所示的实验装置.所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=10m/s2
砝码质量(g)306090120150
弹簧总长(cm)6.007.158.349.4810.6411.79
弹力大小(N)0.30.60.91.21.5

①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线.
②该弹簧的劲度系数k=______
(Ⅱ)(1)现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图所示)、小车、计时器一个、米尺.请填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t.
②用米尺测量A1与A2之间的距离x,则小车的加速度a=______.
③用米尺测量A1相对于A2的高度h.设小车所受重力为mg,则小车所受合外力F=______.
④改变______,重复上述测量.
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
(2)在“验证牛顿运动定律”的实验中,实验装置如图甲所示,有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线.试分析:

①A图线不通过坐标原点的原因是______;
②A图线上部弯曲的原因是______.

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