【题目】根据“探究加速度与力、质量的关系”的实验完成下面的题目。
(1)有关实验以及数据处理,下列说法正确的是________。
A.应使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差
B.可以用天平测出小桶和砂的总质量m及小车和砝码的总质量M;根据公式a=,求出小车的加速度
C.处理实验数据时采用描点法画图象,是为了减小误差
D.处理实验数据时采用a-图象,是为了便于根据图线直观地作出判断
(2)某学生在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大。他所得到的a-F关系可用图甲中的哪个表示?________(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)。
(3)某学生将实验装置按如图乙所示安装好,准备接通电源后开始做实验。他的装置图中,明显的错误是____________(写出两条)。
(4)下图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:xAB=4.22 cm、xBC=4.65 cm、xCD=5.08 cm、xDE=5.49 cm,xEF=5.91 cm,xFG=6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小车的加速度a=________m/s2.(结果保留二位有效数字).
【答案】(1)ACD (2)C
(3)打点计时器使用直流电源;小车与打点计时器间的距离太长;木板水平,没有平衡摩擦力。
(4)0.42
【解析】试题分析: (1)为保证绳拉小车的力等于砂和小桶的总重力大小,应使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差,故A正确;小车的加速度应通过打点计时器打出的纸带求出,故B错误;采用描点法画图象来处理实验数据,不仅可以减小误差,还可以形象直观地反映出物理量之间的关系,故C正确;为了将图象画成我们熟悉的直线,更直观反映两个变量的关系。a与M成反比,故数据处理应作a-图象,故D正确。
(2)在平衡摩擦力时,把长木板的一侧垫得过高,使得倾角偏大,小车重力沿木板向下的分力大于小车受到摩擦力,小车受到的合力大于砂桶的拉力,在砂桶对小车施加拉力前,小车已经有加速度;在探究物体的加速度与力的关系时,作出的a-F图线在a轴上有截距,故C正确。
(3)由实验原理图可知,打点计时器用的必须是交流电,图中用的是直流电;小车释放的位置应该靠近计时器,以便测量更多的数据来减小误差;同时木板水平,没有平衡摩擦力。
(4)由逐差法可以求出a=0.42m/s2。
考点: 探究加速度与力、质量的关系
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【题目】质量为0.3 kg的物体在水平面上做直线运动,图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v-t图线,则下列说法正确的是( )
A.水平拉力的大小一定是0.1N
B.水平拉力的大小可能是0.4N
C.物体所受摩擦力的大小可能是0.2N
D.物体所受摩擦力的大小一定是0.2N
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【题目】伏尔泰说:“整个自然界、所有行星竟会服从永恒的法则……这是非常奇异的。”伏尔泰所说的“永恒的法则”
A. 准确预见了海王星的存在
B. 揭示了时间和空间的本质
C. 成为启蒙运动的核心思想
D. 推动近代实验科学的诞生
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【题目】匀速直线运动是指在任何相等的时间内通过相等路程的直线运动。匀加速直线运动是指在任何相等的时间内增加相同速度的直线运动,如从静止开始,1秒末的速度是,则2秒末的速度是,3秒末的速度是…做匀速直线运动的物体在时间t内移动的距离,在它的图像中(如图1),阴影矩形的边长正好是v和t,可见,做匀速直线运动的物体移动的距离对应着图像中阴影的面积,匀加速直线运动的物体移动的距离也有类似的关系。
现有一辆汽车在教练场上由静止开始沿平直道路做匀加速运动,在10秒末速度达到,然后以此速度做50秒的匀速直线运动,最后减速慢慢停下。
(1)从汽车由静止开始运动计时,在图2中作出汽车在1分钟内的图像。
(2)求这1分钟内汽车行驶的距离。
(3)汽车行驶过程中,在水平方向上受到使汽车前进的牵引力和阻碍汽车运动的阻力,试分析这一分钟内和的大小关系。
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【题目】一圆盘在水平面内绕通过中心的竖直轴匀速转动,盘上一小物体相对圆盘静止,随圆盘一起运动。关于这个物体受到的向心力,下列说法中正确的是
A. 向心力方向指向圆盘中心
B. 向心力方向与物体的速度方向相同
C. 向心力方向与转轴平行
D. 向心力方向保持不变
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【题目】比较正在做直线运动的两个物体的速度和加速度,下列说法中正确的是 ( )
A.速度较大的物体加速度一定大
B.速度变化大的物体加速度一定大
C.速度变化快的物体加速度一定大
D.加速度大的物体速度一定大
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【题目】下列四幅图的有关说法中正确的是
A.甲图中,球m1以速度v碰静止球m2,若两球质量相等,碰后m2的速度一定为v
B.乙图中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大
C.丙图中,射线甲由电子组成,射线乙为电磁波,射线丙由α粒子组成
D.链式反应属于重核的裂变
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【题目】酒后驾驶会导致许多安全隐患,是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离,“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)。
速度/(m·s-1) | 思考距离/m | 制动距离/m | ||
正常 | 酒后 | 正常 | 酒后 | |
15 | 7.5 | 15.0 | 22.5 | 30.0 |
20 | 10.0 | 20.0 | 36.7 | 46.7 |
25 | 12.5 | 25.0 | 54.2 | 66.7 |
分析上表可知,下列说法正确的是( )
A.驾驶员正常情况下反应时间为0.5 s
B.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s
C.驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小为3.75 m/s2
D.若汽车以25 m/s的速度行驶时,发现前方60 m处有险情,酒后驾驶不能安全停车
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【题目】(1)如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置。
①在“验证牛顿第二定律”的实验中,为了使小车受到合外力等于砝码和砝码盘的总重量,通常采用如下两个措施:
A.平衡摩擦力:将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块,反复移动木块的位置,直到小车在砝码盘的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动;
B.在调整砝码多少的过程中,要保证砝码和砝码盘的总质量m远小于小车和砝码的总质量M.
以上哪一个措施中有何重大错误?(说明错误点)
②如图是上述实验打出的一条纸带,已知打点计时器的打点周期是0.02s,结合图乙给出的数据(单位cm),求出小车运动加速度的大小为_____m/s2,并求出纸带中P点瞬时速度大小为______m/s(计算结果均保留2位有效数字)
(2)某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示。
①图线________是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“甲”或“乙”);
②滑块和位移传感器发射部分的总质量m=____________kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。
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