【题目】某同学用图1所示的实验装置研究小车做匀变速直线运动的特点。
(1)实验中,除打点计时器(含交流电源、纸带)、小车、平板和重物外,在下面的器材中,必须使用的是_____(选填选项前的字母)。
A.刻度尺 B.秒表 C.天平
(2)下列实验步骤的正确顺序是_____(用字母填写)。
A.关闭电源,取下纸带
B.接通电源后,放开小车
C.根据纸带上的数据点,计算小车的加速度
D.固定好打点计时器,并将小车、纸带等器材正确安装
(3)实验中获得的一条纸带如图2所示,在纸带上依次取O、A、B、C、D……若干个计数点,利用实验数据计算出打点时小车的速度v。
描绘v-t图像前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对△t的要求是___(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的△x大小与速度测量的误差___(选填“有关”或“无关”)。以v为纵坐标,t为横坐标,做出如图3所示的v-t图像。根据图像求出小车的加速度a=__m/s2。(保留3位有效数字)
(4)另一位同学用下述方法计算小车运动的加速度:该同学用刻度尺测出OB=x1,OD=x2,如图4所示。纸带上相邻计数点(O与A、A与B、B与C……)的计时间隔为T。请利用x1、x2、T三个量表示小车运动的加速度,a=__________。
【答案】A DBAC 越小越好 有关 1.44
【解析】
(1)[1]实验中,除打点计时器(含交流电源、纸带)、小车、平板和重物外,还要测量位移的刻度尺,故A正确;
(2)[2]研究小车做匀变速直线运动时,要先把打点计时器固定在平板上;让纸带穿过限位孔,将纸带与小车尾部相连,小车停靠在打点计时器附近;接通电源,打点计时器工作稳定后释放小车;打点完毕,关闭电源,更换纸带,重复操作,打出多条纸带。综合看顺序是:DBAC;
(3)[3][4]当不知道小车是否做匀变速直线运动,若用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对△t的要求是越小越好,即,才使得平均速度接近瞬时速度;从实验的角度看,选取的△x大小与速度测量的误差有关;
[5]v-t图像的斜率表示加速度,即有
(4)[6]时间间隔为2T,利用逐差法可得
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【题目】用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图乙给出的是实验中获取的一条纸带,0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所用电源的频率为50 Hz.已知m1=50 g、m2=150 g.则:(结果均保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=________ m/s;
(2)在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量ΔEk=________ J,系统重力势能的减少量ΔEp=________ J;(当地的重力加速度g取10 m/s2)
(3)若某同学作出v2-h图象如图丙所示,则当地的重力加速度g=________ m/s2.
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【题目】如图所示,一个足够长的光滑U形导体框架,其宽度为L,框架所在平面与水平面的夹角为α,其电阻忽略不计。匀强磁场垂直U形框架的平面向上,匀强磁场的磁感强度为B,今有一根导体棒ab,其质量为m,有效电阻为R,垂直导轨跨接在U形框架上,将导体棒ab由静止释放,求:
(1)导体ab在磁场中运动时,流过ab的电流方向;
(2)由静止释放导体棒ab,在导体棒达到最大速度前,下滑速度为v时的加速度大小.
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【题目】在“探究加速度与小车质量关系”实验中,某实验小组采用如图所示的装置.M表示小车及砝码的总质量,m表示沙桶及沙的总质量.
(1)为使实验中小车所受合外力等于细线的拉力,应采取的措施是_____;为使细线对小车拉力大小近似等于沙桶和沙的重力 mg,应控制的实验条件是_____.
(2)在控制沙桶和沙的质量一定的情况下,该实验小组测得的实验数据如下表所示,为了直观反映加速度与小车及砝码总质量的关系,请在方格坐标纸中选取恰当的物理量建立坐标系,并作出相应的图象______.
次数 | 小车及砝码的总质量 M/g | 加速度 a/m·s-2 | 1 /kg1 M |
1 | 200 | 1.91 | 5.00 |
2 | 250 | 1.71 | 4.00 |
3 | 300 | 1.50 | 3.33 |
4 | 350 | 1.36 | 2.86 |
5 | 400 | 1.12 | 2.50 |
6 | 450 | 1.00 | 2.22 |
7 | 500 | 0.90 | 2.00 |
根据图象判断,实验产生误差的最主要原因是:______.
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【题目】甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方L1=11 m处,乙车速度v乙=60 m/s,甲车速度v甲=50 m/s,此时乙车离终点线尚有L2=600 m,如图所示.若甲车加速运动,加速度a=2 m/s2,乙车速度不变,不计车长,求:
(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?
(2)到达终点时甲车能否超过乙车?
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【题目】某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”。
(1)实验时,必须先平衡小车与木板之间的摩擦力。该同学是这样操作的:如图乙,将小车静止地放在水平长木板上,并连着已穿过打点计时器的纸带,调整木板右端的高度,接通电源,用手轻拨小车,让打点计时器在纸带上打出一系列___的点,说明小车在做___运动。
(2)如果该同学先如(1)中的操作,平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力为F,在小车质量M保持不变情况下,不断往桶里加砂,砂的质量最终达到M,测小车加速度a,作a-F的图象。如图丙图线正确的是___。
(3)设纸带上计数点的间距为s1和s2。下图为用米尺测量某一纸带上的s1、s2的情况,从图中可读出s1=3.10cm,s2=__cm,已知打点计时器的频率为50Hz,由此求得加速度的大小a=___m/s2。
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【题目】A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动,其速度—时间图象如图所示,则: ( )
A. A、B两物体运动方向相反
B. 4 s内B一直在A的前方
C. 4 s时A、B两物体的相遇
D. A物体的加速度比B物体的加速度小
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【题目】如图甲、乙所示, 倾角为的固定斜面上分别有一个滑块M,图甲中滑块上表面水平,图乙中滑块的上表面平行斜面,在滑块M上分别有一个质量为m的物块,现在M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是( )
A.图甲中物块m受摩擦力,方向水平向左
B.图甲中物块M受5个力
C.图乙中物块m受摩擦力,方向平行斜面向上
D.图乙中物块M受6个力
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【题目】甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的图像v—t如图所示。两图像在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,原点为O点,△OPQ的面积为S。在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d。已知此后两车相遇两次,选第一次相遇的时刻为t′,第二次相遇时间为t′′,则下面四组t′、d和t′′的组合可能是
A.t′=t1,d=S,t′′=2t1
B.t′=t1,d=S,t′′=t1
C.t′=t1,d=S,t′′=t1
D.t′=t1,d=S,t′′=t1
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