[题目]某实验小组用DIS来研究物体加速度与力的关系.实验装置如图甲所示．其中小车和位移传感器的总质量为M.所挂钩码总质量为m.轨道平面及小车和定滑轮之间的绳子均水平.不计轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力.重力加速度为g．用所挂钩码的重力mg作为绳子对小车的拉力F.小车加速度为a.通过实验得到的图线如图乙所示．(1)保持� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某实验小组用DIS来研究物体加速度与力的关系，实验装置如图甲所示．其中小车和位移传感器的总质量为M，所挂钩码总质量为m，轨道平面及小车和定滑轮之间的绳子均水平，不计轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力，重力加速度为g．用所挂钩码的重力mg作为绳子对小车的拉力F，小车加速度为a，通过实验得到的图线如图乙所示．

（1）保持小车的总质量M不变，通过改变所挂钩码的质量m，多次重复测量来研究小车加速度a与F的关系．这种研究方法叫．（填下列选项前的字母）

A．微元法

B．等效替代法

C．控制变量法

D．科学抽象法

（2）若m不断增大，图乙中曲线部分不断延伸，那么加速度a趋向值为．

（3）由图乙求出M= kg；水平轨道对小车摩擦力f= N．

【答案】（1）C；（2）g；（3）1．6；0．8

【解析】试题分析：（1）探究加速度与力、质量关系实验需要采用控制变量法，故选C。

（2）由牛顿第二定律得：，当趋向于无穷大时，趋向于0，加速度a趋向于g，由此可知，若m不断增大，图乙中曲线部分不断延伸，那么加速度a趋向值为g。

（3）由牛顿第二定律得：，图象的斜率：，则：，当时，。

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A. 在空中总是排成抛物线，落地点是等间距的

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A. 在A位置，弹簧具有的弹性势能为0.6J

B. 在B位置小球动能最大

C. 从A→C位置，小球机械能守恒

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①求该双星系统中每个星体的线速度大小v；

②如果质量分别为m1和m2的质点相距为r时，它们之间的引力势能的表达式为，求该双星系统的机械能。

（2）微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性。对于氢原子模型，因为原子核的质量远大于电子质量，可以忽略原子核的运动，形成类似天文学中的恒星-行星系统，记为模型Ⅰ。另一种模型认为氢原子的核外电子并非绕核旋转，而是类似天文学中的双星系统，核外电子和原子核依靠库仑力作用使它们同时绕彼此连线上某一点做匀速圆周运动，记为模型Ⅱ。假设核外电子的质量为m，氢原子核的质量为M，二者相距为r，静电力常量为k，电子和氢原子核的电荷量均为e。已知电荷量分别为+q1和-q2的点电荷相距为r时，它们之间的电势能的表达式为。