【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某小组设计了如图所示的实验装置.图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,然后同时停止.
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使________;在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量________小车的质量(选填“远大于”“远小于”“等于”).
(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为______________________________________________.
(3)实验中获得数据如下表所示:
小车Ⅰ、Ⅱ的质量都约为200 g.
在第1次实验中小车Ⅰ从A点运动到B点的位移如下图所示,请将测量结果填到表中空格处.通过分析,可知表中第______次实验数据存在明显错误,应舍弃.
【答案】细线与轨道平行远小于两小车从静止开始做匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等3
【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)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使细线与轨道平行(或水平),如果细线不保持水平,那么小车的合力就不等于绳子的拉力,小车的合力就不能正确测量.设小车的质量为M,砝码盘和砝码的质量为m,根据牛顿第二定律,对m有:,对M有:,解得:,当m<<M时,即当砝码盘和砝码的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码盘和砝码的总重力.(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为两小车从静止开始作匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等.(3)从刻度尺读出A点的读数为0.49cm,B点的读数为23.85cm,所以点运动到B点的位移为23.36cm.当小车质量一定时,小车的加速度与合力成正比,而两小车从静止开始作匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等,所以两小车的位移之比等于加速度之比,所以拉力之比应该近似等于位移之比,从实验数据中发现第3次实验数据存在明显错误,应舍弃.
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【题目】如图所示,t=0时,一物体从光滑斜面上的A点由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动,经过B点后进入水平面做匀减速直线运动(经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔2s物体的瞬时速度记录在下表中,则下列说法中正确的是(重·庆辑)
A.t=3s的时刻物体恰好经过B点
B.t=10s的时刻物体恰好停在C点
C.A、B间的距离小于B、C间的距离
D.物体运动过程中最大速度为12m/s
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【题目】带电粒子在匀强磁场中运动,由于受到阻力作用,粒子的动能逐渐减小(带电荷量不变,重力忽略不计),轨道如图中曲线abc所示.则该粒子( )
A. 带负电,运动方向a→b→c
B. 带负电,运动方向c→b→a
C. 带正电,运动方向a→b→c
D. 带正电,运动方向c→b→a
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【题目】在水平地面的右端B处有一面墙,一小物块放在水平地面上的A点,质量m=0.5kg,AB间距离s=5m,如图所示.小物块以初速度v0=8m/s从A向B运动,刚要与墙壁碰撞时的速度v1=7m/s,碰撞后以速度v2=6m/s反向弹回.重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小物块从A向B运动过程中的加速度a的大小;
(2)小物块与地面间的动摩擦因数μ;
(3)若碰撞时间t=0.05s,碰撞过程中墙面对小物块平均作用力F的大小.
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【题目】如图所示,小球B放在真空正方体容器A内,球B的直径恰好等于A的内边长,现将它们以初速度竖直向上抛出,下列说法中正确的是
A. 若不计空气阻力,下落过程中,B对A没有弹力
B. 若考虑空气阻力,上升过程中,A对B的弹力向下
C. 若考虑空气阻力,下落过程中,B对A的弹力向上
D. 若不计空气阻力,上升过程中,A对B有向上的弹力
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【题目】如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管住下滑。已知这名消防队员的质量为60kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的3倍,下滑的总时间为4s,g取10m/s2,那么该消防队员( )
A. 下滑过程中的最大速度为6m/s
B. 加速与减速过程的时间之比为3 :1
C. 加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1 :3
D. 加速与减速过程的位移之比为1 :3
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【题目】如图所示,固定斜面与水平面夹角为,高度为h,空间充满垂直斜面向下的匀强电场,电场强度大小为,一质量为m,电量为+q(q>0)的物体以某速度下滑时刚好能做匀速直线运动,物体可以看成质点,且下滑过程中其电量保持不变,重力加速度为g,问:
(1)斜面与物体间的动摩檫因数;
(2)若保持电场强度大小不变,把电场方向改为水平向左,从斜面顶端静止开始释放物体,求物体落到地面时的速度大小。
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【题目】外交部新闻发言人洪磊2013年11月29日16∶16在例行记者会上就钓鱼岛事件称:中国政府和人民维护国家主权和领土完整的决心和意志坚定不移,任何外来压力都丝毫不能改变中国政府和人民的意志.有消息称,中国海监船海监51号、海监75号、海监83号编队近日再次进入钓鱼岛周边12海里海域巡航,这也是自2013年9月11日以来我国海监编队第8次进入钓鱼岛周边12海里海域巡航,如图所示.下列说法正确的是( )
A. “12海里”指的是海监船巡航的路程
B. 研究海监船75号船由港口出发到目标海域的平均速度时,可将75号船看做质点
C. 以海监51号船为参照物,海监83号船一定是运动的
D. 11月29日16∶16指的是时间间隔,自2013年9月11日以来指的是时刻
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【题目】如图所示,倾角为30°、重为80 N的斜面体静止在水平地面上,一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上,轻杆的另一端固定一个重为2 N的小球,小球处于静止状态时,下列说法正确的是( )
A. 轻杆对小球的作用力沿轻杆向上,大于2 N
B. 地面对斜面体的支持力为80 N
C. 小球对轻杆的作用力为2 N,方向竖直向下
D. 轻杆对小球的作用力为2 N,方向垂直斜面向上
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