【題目】在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量用m表示，小車(chē)的加速度可由小車(chē)后拖動(dòng)的紙帶上由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出：

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿(mǎn)足______時(shí)，才可以認(rèn)為細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)和盤(pán)中砝碼的重力．

(2)一組同學(xué)在保持盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量一定的情況下，探究加速度與小車(chē)質(zhì)量的關(guān)系，以下做法正確的是________．

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤(pán)及盤(pán)中的砝碼用細(xì)線(xiàn)繞過(guò)定滑輪系在小車(chē)上

B．每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

D．小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m和M，直接用公式a＝mg/M求出

(3)在保持小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，兩位同學(xué)得到的a－F關(guān)系分別如圖中2中甲、乙所示(a是小車(chē)的加速度，F是細(xì)線(xiàn)作用于小車(chē)的拉力)．

其原因分別是：

甲圖：___________________________________________；

乙圖：___________________________________________.

【答案】mM B 木板的傾角過(guò)大 沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

【解析】

解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法研究，其中加速度、質(zhì)量、合力三者的測(cè)量很重要；

（1）該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車(chē)，采用控制變量法研究．當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，研究小車(chē)的加速度和小車(chē)所受合力的關(guān)系．為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以把木板右的左端適當(dāng)墊高，以使小車(chē)的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車(chē)的合力就是繩子的拉力；
根據(jù)牛頓第二定律得：
對(duì)m：
對(duì)M：
解得：，當(dāng)時(shí)，即當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和盤(pán)的總質(zhì)量時(shí)，繩子的拉力近似等于砝碼和盤(pán)的總重力；
（2）A、平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將繩從小車(chē)上拿去，輕輕推動(dòng)小車(chē)，使小車(chē)沿木板運(yùn)動(dòng)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶判斷小車(chē)是否勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，小車(chē)的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B正確；
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，若先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，由于小車(chē)運(yùn)動(dòng)較快，可能會(huì)使打出來(lái)的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，所以應(yīng)該先接通電源，后釋放小車(chē)，故C錯(cuò)誤；
D、小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶并分析紙帶得到的，如果用天平測(cè)出m以及小車(chē)質(zhì)量M，直接用公式求出，這是在直接運(yùn)用牛頓第二定律計(jì)算的，而我們實(shí)驗(yàn)是在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系，故D錯(cuò)誤；
（3）甲圖：當(dāng)時(shí)，，也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)有拉力時(shí)小車(chē)就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過(guò)大，即傾角過(guò)大；
乙圖：從上圖中發(fā)現(xiàn)直線(xiàn)沒(méi)過(guò)原點(diǎn)，當(dāng)時(shí)，，也就是說(shuō)當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車(chē)的加速度還為0，說(shuō)明該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足這個(gè)步驟．即傾角過(guò)小。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑導(dǎo)軌傾斜放置，其下端連接一個(gè)燈泡，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面，當(dāng)金屬棒ab下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，小燈泡獲得的功率為P0，除燈泡外，其他部分電阻忽略不計(jì)，要使穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)燈泡的功率變?yōu)?/span>2P0，下列措施正確的是（ ）

A. 換一根質(zhì)量為原來(lái)的倍的金屬棒 B. 把磁感應(yīng)強(qiáng)度B增為原來(lái)的2倍

C. 換一個(gè)電阻為原來(lái)一半的燈泡 D. 把導(dǎo)軌間的距離增大為原來(lái)的倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頓交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是

A. 帶電粒子從磁場(chǎng)中獲得能量

B. 帶電粒子所獲得的動(dòng)能與加速器的電壓有關(guān)，電壓越大，動(dòng)能越大

C. 帶電粒子在加速器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與加速器磁場(chǎng)有關(guān)，磁場(chǎng)越強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)

D. 帶電粒子所獲得的能量與帶電粒子的質(zhì)量和電荷量均有關(guān)，質(zhì)量和電荷量越大，能量越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示A、B兩個(gè)物體疊放在一起，靜止在粗糙水平地面上，B與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1，A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2．已知物體A的質(zhì)量m=2kg，物體B的質(zhì)量M=3kg，重力加速度g取10m/s2．現(xiàn)對(duì)物體B施加一個(gè)水平向右的恒力F，為使物體A與物體B相對(duì)靜止，則恒力的最大值是（物體間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）（　　）

A. 20N B. 15N C. 10N D. 5N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一輛大客車(chē)正在以30 m/s的速度勻速行駛。突然，司機(jī)看見(jiàn)車(chē)的正前方x0= 95m處有一只小狗，如圖所示。司機(jī)立即采取制動(dòng)措施，司機(jī)從看見(jiàn)小狗到開(kāi)始制動(dòng)客車(chē)的反應(yīng)時(shí)間為△t=0.5 s，設(shè)客車(chē)制動(dòng)后做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。試求：

(1)為了保證小狗的安全，客車(chē)制動(dòng)的加速度大小至少為多大？（假設(shè)這個(gè)過(guò)程中小狗一直未動(dòng)）

(2)若客車(chē)制動(dòng)時(shí)的加速度為5m/s2，在離小狗30m時(shí)，小狗發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)并立即朝前跑去。假設(shè)小狗起跑階段做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度a=3m/s2。已知小狗的最大速度為8m/s且能保持較長(zhǎng)一段時(shí)間。試判斷小狗有沒(méi)有危險(xiǎn)，并說(shuō)明理由。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，是一直升機(jī)通過(guò)軟繩打撈河中物體，物體質(zhì)量為m，由于河水的流動(dòng)將物體沖離使軟繩偏離豎直方向，當(dāng)直升機(jī)相對(duì)地面靜止時(shí)，繩子與豎直方向成θ角度，下列說(shuō)法正確的是 (　 　)

A. 繩子的拉力為 mg/cosθ

B. 繩子的拉力小于于mg

C. 物體受到河水的作用力等于繩子拉力的水平分力

D. 物體受到河水的作用力大于繩子拉力的水平分力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（6分）某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗制玩具小車(chē)通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：玩具小車(chē)、壓力式托盤(pán)秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為R=0.20m）。

完成下列填空：

（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤(pán)秤上，如圖（a）所示，托盤(pán)秤的示數(shù)為1.00kg；

（2）將玩具小車(chē)靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí)，托盤(pán)秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為_____kg;

（3）將小車(chē)從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車(chē)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)，此過(guò)程中托盤(pán)秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車(chē)，記錄各次的m值如下表所示：

序號(hào)

1

2

3

4

5

m（kg）

1.80

1.75

1.85

1.75

1.90

（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車(chē)經(jīng)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為_____N；小車(chē)通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為_______m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2 ，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項(xiàng)的前面字母填在橫線(xiàn)上：__。

(a)通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平

(b)每次釋放小球的位置必須不同

(c)每次必須由靜止釋放小球

(d)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸

(e)將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線(xiàn)

（1）為使小球水平拋出，必須調(diào)整斜槽，使其末端的切線(xiàn)成水平方向，檢查方法是___________。

（2）小球拋出點(diǎn)的位置必須及時(shí)記錄在白紙上，然后從這一點(diǎn)畫(huà)水平線(xiàn)和豎直線(xiàn)作為x軸和y軸，豎直線(xiàn)是用___________來(lái)確定的。

（3）某同學(xué)建立的直角坐標(biāo)系如圖所示，設(shè)他在安裝實(shí)驗(yàn)裝置和其余操作時(shí)準(zhǔn)確無(wú)誤，只有一處失誤，即是_____________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，裝甲車(chē)在水平地面上以速度v0＝20 m/s沿直線(xiàn)前進(jìn)，車(chē)上機(jī)槍的槍管水平，距地面高為h＝1.8 m。在車(chē)正前方豎直立一塊高為兩米的長(zhǎng)方形靶，其底邊與地面接觸。槍口與靶距離為L時(shí)，機(jī)槍手正對(duì)靶射出第一發(fā)子彈，子彈相對(duì)于槍口的初速度為v＝800 m/s。在子彈射出的同時(shí)，裝甲車(chē)開(kāi)始勻減速運(yùn)動(dòng)，行進(jìn)s＝90 m后停下。裝甲車(chē)停下后，機(jī)槍手以相同方式射出第二發(fā)子彈。(不計(jì)空氣阻力，子彈看成質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g＝10 m/s2)

(1)求裝甲車(chē)勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小；

(2)當(dāng)L＝410 m時(shí)，求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度，并計(jì)算靶上兩個(gè)彈孔之間的距離；

(3)若靶上只有一個(gè)彈孔，求L的范圍。

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