【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,采用圖甲所示的裝置.圖中A為小車,B為裝有砝碼的小盤,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與打點計時器相連,小車的質(zhì)量為,小盤(及砝碼)的質(zhì)量為.(取)
(1)下列說法正確的是(________)
A.本實驗應(yīng)用的實驗方法是控制變量法
B.在用圖象探究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,應(yīng)作圖象
C.每次改變小車質(zhì)量時,應(yīng)重新平衡摩擦力
D.本實驗中應(yīng)滿足遠(yuǎn)大于的條件
(2)實驗中,得到一條打點的紙帶,如圖乙所示,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s,且AB、CD間距已量出,則小車的加速度大小a=___________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)某同學(xué)平衡好摩擦阻力后,在保持小車質(zhì)量不變的情況下,通過多次改變砝碼重力,作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖丙所示.其斜率為0.50,若牛頓第二定律成立,則小車的質(zhì)量為________ ,小盤的質(zhì)量為__________ .
(4)實際上,在砝碼的重力越來越大時,小車的加速度不能無限制地增大,將趨近于某一極限值,此極限值為___________.
【答案】 A 0.78 2.0 0.06 10
【解析】(1)A、研究牛頓第二定律F=ma時,采用控制變量法保持合外力F不變,研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,故A正確;B、由牛頓第二定律F=ma,所以,所以在用圖象探究小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,通常作圖象,故B錯誤;C、平衡摩擦力,假設(shè)木板傾角為θ,則有:f=mgsinθ=μmgcosθ,m約掉了,故不需要重新平衡摩擦力.故C錯誤.D、因繩子的實際拉力大小為,故應(yīng)該是,即實驗中應(yīng)滿足小盤和重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,故D錯誤。故選A.
(2)根據(jù)勻變速直線運動的判別式,可得,則。
(3)對a-F圖來說,圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù),故小車質(zhì)量為,F=0時,產(chǎn)生的加速度是由于托盤作用產(chǎn)生的,故有: ,解得: .
(4)當(dāng)砝碼質(zhì)量足夠大而小車質(zhì)量很小時,系統(tǒng)趨近于做自由落體運動,則小車的加速度最大等于自由落體的加速度,故極限值為10m/s2。
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【題目】如圖所示,在地面上方的水平勻強電場中,一個質(zhì)量為m、電荷量 為+q的小球,系在一根長為L的絕緣細(xì)線一端,可以在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動。AB為圓周的水平直徑,CD為豎直直徑。已知重力加速度為g,電場強度E=mg/q ,不計空氣阻力,下列說法正確的是( )
A. 若小球在豎直平面內(nèi)繞O點做完整圓周運動,則它運動過程中的最小速度
B. 若小球在豎直平面內(nèi)繞O點做完整圓周運動,則小球運動到B點時的機械能最大
C. 若將小球在A點由靜止開始釋放,它將在ACBD圓弧上往復(fù)運動
D. 若將小球在A點以大小為的速度豎直向上拋出,它將能夠到達(dá)B點
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【題目】某同學(xué)測量阻值約為25kΩ的電阻Rx,現(xiàn)備有下列器材:
A.電流表(量程100 μA,內(nèi)阻約為200Ω);
B.電流表(量程500 μA,內(nèi)阻約為300Ω);
C.電壓表(量程15 V,內(nèi)阻約為100kΩ);
D.電壓表(量程50 V,內(nèi)阻約為500kΩ);
E.直流電源(20 V,允許最大電流1 A);
F.滑動變阻器(最大阻值1 kΩ);
G.開關(guān)和導(dǎo)線若干.
(1)電流表應(yīng)選_________,電壓表應(yīng)選_________.(填字母代號)
(2)請在虛線框中畫出測量Rx阻值的實驗電路圖.
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【題目】如圖所示,A、B兩長方體疊放在一起,放在光滑的水平面上.B物體從靜止開始受到一個水平變力的作用,該力與時間的關(guān)系如圖乙所示,運動過程中A、B始終保持相對靜止.則在0~2to內(nèi)時間內(nèi),下列說法正確的是( )
A. to時刻,A、B間的靜摩擦力最大,加速度最小
B. 2to時刻,A、B的速度最大
C. 0時刻和2to時刻,A、B間的靜摩擦力最大
D. 2to時刻,A、B離出發(fā)點最遠(yuǎn),速度為0
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【題目】如圖所示,足夠長的粗糙斜面體C置于水平面上,B置于斜面上,按住B不動,B通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與A相連接,連接B的一段細(xì)繩與斜面平行,放手后B沿斜面加速上滑,C一直處于靜止?fàn)顟B(tài)。則在A落地前的過程中
A.A的重力勢能的減少量等于B的機械能的增加量
B.水平面對C的摩擦力水平向左
C.水平面對C的支持力小于B、C的總重力
D.A物體落地前的瞬間受到繩子拉力的功率小于重力的功率
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【題目】一輕繩一端系在豎直墻M上,另一端系一質(zhì)量為m的物體A,用一輕質(zhì)光滑圓環(huán)O穿過輕繩,并用力F拉住輕環(huán)上一點,如圖所示,F(xiàn)使物體A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置。則在這一過程中,力F、繩中張力FT及力F與水平方向夾角θ的變化情況是( )
A. F保持不變,FT逐漸增大,夾角θ逐漸減小
B. F逐漸減小,FT保持不變,夾角θ逐漸減小
C. F逐漸減小,FT保持不變,夾角θ逐漸增大
D. F逐漸增大,FT逐漸減小,夾角θ逐漸增大
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【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面體C置于水平面上,B置于斜面上,通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與A相連接,連接B的一段細(xì)繩與斜面平行,A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )
A. B受到C的摩擦力一定為零
B. 水平面對C的摩擦力方向一定向左
C. A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量
D. 水平面對C的支持力一定小于B、C的總重力
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【題目】開普勒分別于1609年和1619年發(fā)表了他發(fā)現(xiàn)的行星運動規(guī)律,后人稱之為開普勒行星運動定律.關(guān)于開普勒行星運動定律,下列說法正確的是
A. 所有行星繞太陽運動的軌道都是圓,太陽處在圓心上
B. 對任何一顆行星來說,離太陽越近,運行速率就越大
C. 在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后,開普勒才發(fā)現(xiàn)了行星的運行規(guī)律
D. 開普勒獨立完成了觀測行星的運行數(shù)據(jù)、整理觀測數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)行星運動規(guī)律等全部工作
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【題目】為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系。一同學(xué)設(shè)計了圖甲所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計)
(1)實驗時,一定要進行的操作或保證的條件是____。
A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力
C.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)
D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶
E.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
(2)該同學(xué)在實驗中得到圖乙所示的一條紙帶(相鄰兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出)。已知打點計時器采用的是頻率為50 Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為____m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(3)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖象是一條直線(如圖丙所示),圖線與橫軸的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為____。
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