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【题目】如图1所示,为探究加速度与力、质量的关系实验装置,获得了小车加速度a与沙及沙桶的质量及小车和砝码的质量对应关系图。沙桶和沙子的总质量为m1,小车和车上砝码的总质量为m2,重力加速度为g。

(1)实验中打点计时器所用电源的频率为50Hz,打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=________ m/s2。(结果保留两位有效数字)

(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得作出图像,他可能作出图2________ (选填”、“”、“”)图线。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是________________________________________

(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的图像,如图3。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数=________,沙桶和沙子的总质量=________。(认为绳的拉力等于沙桶和沙子的总重力,忽略空气阻力及细线与滑轮的摩擦)

【答案】0.88 没有满足m1远小于m2

【解析】

(1)根据纸带可知,相邻计数点的时间间隔为:T=0.1s,根据x=aT2得:

(2)遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况.故图线为丙.
当不满足m1<<m2时,随m1的增大物体的加速度a逐渐减小,故图象弯曲的原因是:没有满足m1远小于m2
(3)根据牛顿第二定律可知,m1g-μm2g=m2a;
结合a图象,可得:
设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,因此则钩码的质量m1=,小车与木板间的动摩擦因数μ=

练习册系列答案
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【题目】采用让重物自由下落的方法验证机械能守恒定律,实验装置如图所示:现有的器材为:带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、重锤.

(1)需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,正确的是_____

A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v

B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v

C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,计算出瞬时速度v,并通过计算出高度h。

D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,计算出瞬时速度v。

(2)甲同学从打出的纸带中选出一条理想的纸带,如图所示。选取纸带上连续打出的5个点A、B、C、D、E,测出A点与起始点O的距离为s0,A、C间的距离为s1,C、E间的距离为s2。已知重锤的质量为m,打点计时器所接交流电的频率为f,当地的重力加速度为g。从起始点O开始到打下C点的过程中,重锤重力势能的减小量为EP=__________,重锤动能的增加量为EK=__________。在误差充许的范围内,如果EP=EK,则可验证机械能守恒。

(3)乙同学经正确操作得到打点纸带,在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点,依次为1、2、3、4、5、6、7,测量各计数点到起始点的距离h,并正确求出打相应点时的速度v。各计数点对应的数据见下表:

计数点

1

2

3

4

5

6

7

h/m

0.124

0.194

0.279

0.380

0.497

0.630

0.777

v/(m·s-1)

1.94

2.33

2.73

3.13

3.50

v2/(m2·s-2)

3.76

5.43

7.45

9.80

12.25

他在如图所示的坐标中,描点作出v2-h图线。由图线可知,重锤下落的加速度g′=__________m/s2(保留三位有效数字);若当地的重力加速度g=9.80m/s2,如果在误差允许的范围内g′=__________,则可验证机械能守恒。

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【题目】利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差.

应该选择的实验电路是图中的______选填

现有开关和导线若干,以及以下器材:

A.电压表

B.电压表

C.滑动变阻器

D.滑动变阻器

E.电流表  

F、电流表

实验中电压表应选用______;电流表选应用______,滑动变阻器应选用______选填相应器材前的字母

采用甲电路测量,误差情况是______;采用乙电路测量,误差情况是__________选填”、“

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【题目】如图所示,PaPbPc是竖直面内三根固定的光滑细杆,Pabcd位于同一圆周上,d点为圆周的最高点,c点为最低点,O为圆心.每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出).三个滑环都从P点无初速度释放,用t1t2t3依次表示滑环到达abc所用的时间,则(  )

A. t1t2t3 B. t1>t2>t3

C. t1<t2<t3 D. t3>t1>t2

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【题目】如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度v1M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为v2(v2<v1).若小物体电荷量保持不变,OMON,则(  )

A. 小物体上升的最大高度为

B. NM的过程中,小物体的电势能先减小后增大

C. MN的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功

D. 小物体上滑过程克服摩擦力的功跟下滑过程克服摩擦力的功不相等

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【题目】如图所示,实线为某电场中的电场线,虚线为一带电粒子运动轨迹,则下列说法错误的是( )

A. 粒子在A点具有的动能EKA小于在B点具有的动能EKB

B. 粒子在A点具有的电势能EPA小于粒子在B点具有的电势能EPB

C. 粒子带负电

D. 粒子在A点的加速度小于在B点的加速度

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【题目】浙江省诸暨陈蔡镇是我省有名的板栗产地。如图为老乡敲打板栗的情形,假设某一次敲打时,离地4m处的板栗被敲打后以4m/s的速度水平飞出。已知板栗的质量为20g,(忽略空气阻力作用,以地面为零势能面) ,则关于该板栗下列说法正确的是( )

A. 水平飞出时的重力势能是0.08J

B. 落地时的机械能为0.16J

C. 在离地高1m处的势能是其机械能的5/24

D. 有可能击中离敲出点水平距离为5m的工人

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【题目】某同学在探究小车速度随时间变化的规律得到一条如图的纸带,并标记好了相应的计数点:

(1)图中B点在刻度尺的位置是________cm,读出BE两点间的距离为________cm。

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【题目】如图所示,两个质量均为m的物体分别挂在支架上的B(如图甲所示)和跨过滑轮的轻绳BC(如图乙所示),图甲中轻杆AB可绕A点转动,图乙中水平轻杆一端A插在墙壁内,已知θ=30°,则图甲中轻杆AB的作用力F1和图乙中滑轮的作用力F2大小分别为( )

A. F1=mgF2=mg B. F1=mg F2=mg

C. F1=mg F2=mg D. F1=mg F2=mg

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