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为了探究加速度与力、质量的关系 (1)小亮利用如图甲所示的实验方案,探究小车质量...

为了探究加速度与力、质量的关系

(1)小亮利用如图甲所示的实验方案,探究小车质量一定时加速度与合外力之间的关系,图中上下两层水平轨道,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,并同时停止。

①实验前,下列操作必要的是________

A.选用质量不同的两辆小车

B.调节定滑轮的高度,使细线与轨道平行

C.使砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量

D.将轨道右端适当垫高,使小车在没有细线牵引时能在轨道上匀速运动,以平衡摩擦力

②他测量了两小车的位移为,则__________

(2)小明用如图乙所示的装置进行实验

①打出的一条纸带如图丙所示,计时器打点的时间间隔为0.02s。他从比较清晰的A点起,每五个点取一个计数点,测量出各点到A点的距离标在纸带上各点的下方,则小车运动的加速度为________m/s2

②实验前由于疏忽,小明遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a- F图像,可能是丁图中的图线__________(选填“1”、“ 2”、“3”)

③调整正确后,他作出的a-F图像末端明显偏离直线,如果已知小车质量为M,某次所挂钩码质量为,则戊图中坐标应为_________应为__________

 

(1)BCD (2) 0.4 3 【解析】试题(1)①本实验需要用砝码盘和砝码的重力代替小车所受的合外力,所以需要平衡摩擦力,即将轨道右端适当垫高,使小车在没有细线牵引时能在轨道上匀速运动,且应该满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量,细线的拉力为小车的合力,所以细线与木板平行,则应调节定滑轮的高度使细线与木板平行,对小车质量是否相同没有要求,故A错误,BCD正确.故选BCD ②在初速度为零的匀变速直线运动中有,因运动时间相等,则位移与加速度成正比.小车1、2的加速度之比为. (2)①每五个点取一个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据纸带可知,△x=0.02-0.008-0.008=0.004m,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2得:a=0.004/0.01=0.40m/s2. 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,即F≠0时,a=0.故图线为3. ③没有偏离直线时,可以用砝码盘和砝码的总重力代替小车受到的合力,根据牛顿第二定律得:,偏离直线后,把砝码以及小车看成一个整体,根据牛顿第二定律求出.
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考点分析:
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(1)用打点计时器测速度的实验中用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,电磁打点计时器和电火花计时器使用的是______(填直流交流)电源,它们是每隔______s 打一个点.

(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作间的顺序关系是______(填字母序号)

A.先接通电源,后让纸带运动

B.先让纸带运动,再接通电源

C.让纸带运动的同时接通电源

D.先让纸带运动或先接通电源都可以

(3)在研究某物体的运动规律时,打点计时器打下如图所示的一条纸带.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,相邻两计数点间还有四个打点未画出.由纸带上的数据可知,打B点时物体的速度v=______,物体运动的加速度a=______(结果保留两位有效数字).

 

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如图甲所示,水平地面上固定一带挡板的长木板,一轻弹簧左端固定在挡板上,右端接触滑块,弹簧被压缩0.4 m后锁定,t=0时解除锁定,释放滑块.计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的vt图象如图乙所示,其中Oab段为曲线,bc段为直线,倾斜直线Odt=0时的速度图线的切线,已知滑块质量m=2.0 kg,取g=10 m/s2,则下列说法正确的是(  )

A. 滑块被释放后,先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动

B. 弹簧恢复原长时,滑块速度最大

C. 弹簧的劲度系数k=175 N/m

D. 该过程中滑块的最大加速度为30 m/s2

 

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如图所示,A、B两物块的质量分别为2mm,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则(  )

A. F>3μmg时,A相对B滑动

B. F=μmg时,A的加速度为μg

C. F<2μmg 时,A、B都相对地面静止

D. 无论F为何值,B的加速度不会超过μg

 

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如图甲所示,物体原来静止在水平面上,用一水平力F拉物体,在F0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示.根据图乙中所标出的数据可计算出(    )

A. 物体的质量

B. 物体与水平面间的滑动摩擦力

C. 物体与水平面间的最大静摩擦力

D. F14N时,物体的速度最小

 

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如图所示,光滑水平面上放置着四个相同的木块,其中木块BC之间用一轻弹簧相连,轻弹簧始终在弹性限度内。现用水平拉力FB木块,使四个木块以相同的加速度一起加速运动,则以下说法正确的是

A. 一起加速过程中,D所受到的静摩擦力大小为

B. 一起加速过程中,C木块受到四个力的作用

C. 一起加速过程中,A、D木块所受摩擦力大小和方向相同

D. F撤去瞬间,A、D木块所受静摩擦力的大小和方向都不变

 

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