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图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源...

图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。

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(1)完成下列实验步骤中的填空:

①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。

②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。

③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。

④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,…。求出与不同m相对应的加速度a。

⑥以砝码的质量m为横坐标,满分5 manfen5.com为纵坐标,在坐标纸上做出满分5 manfen5.com--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则满分5 manfen5.com与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。

(2)完成下列填空:

(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

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(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=____。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=____mm,s3=_____mm。由此求得加速度的大小a=____m/s2

(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。

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(1)①均匀;⑥线性;(2)(Ⅰ)远小于小车和小车中砝码的质量之和;(Ⅱ);24.1;47.3;1.16;(Ⅲ)1/k;b/k 【解析】 试题分析:(1)①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列均匀的点,说明小车已做匀速运动。⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成线性关系;(2) (ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是:远小于小车和小车中砝码的质量之和;(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。根据,则,a可用s1、s3和Δt表示为。由图可读出s1=24.1mm,s3=47.3mm。由此求得加速度的大小。(ⅲ)由牛顿第二定律,即,由题意可知,,解得, 考点:验证牛顿第二定律的实验 【名师点睛】此题考查了验证牛顿第二定律的实验;关键是搞清实验的原理、实验步骤以及数据的处理等问题;掌握用直线图象法处理数据的方法;此题由课本实验演变而来,故应首先对课本上的实验熟练掌握;此题意在考查学生的实验能力.  
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在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.

(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:

弹力F(N)

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

伸长量

x(10-2 m)

0.74

1.80

2.80

3.72

4.60

5.58

6.42

根据表中数据在下图中作出F-x图象并求得该弹簧的劲度系数

k=________N/m;(保留两位有效数字)

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(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如上图所示,其读数为______N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请在右图中画出这两个共点力的合力F

(3)由图得到F=________N.(保留两位有效数字)

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太阳系行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,当地球恰好运行到某个行星和太阳之间,且三者几乎成一条直线的现象,天文学成为“行星冲日”据报道,2014年各行星冲日时间分别是:1月6日,木星冲日,4月9日火星冲日,6月11日土星冲日,8月29日,海王星冲日,10月8日,天王星冲日,已知地球轨道以外的行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,则下列判断正确的是:(   

 

地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

轨道半径(AU)

1.0

1.5

5.2

9.5

19

30

A各点外行星每年都会出现冲日现象

B.在2015年内一定会出现木星冲日

C.天王星相邻两次的冲日的时间是土星的一半

D.地外行星中海王星相邻两次冲日间隔时间最短

 

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一斜劈静止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放一滑块,若给一向下的初速度,则正好保持匀速下滑,斜面依然不动。如图所示,正确的是(   

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A.在m上加一竖直向下的力F1,则m将保持匀速运动,M对地无摩擦力的作用

B.在m上加一个沿斜面向下的力满分5 manfen5.com,则m将做加速运动,M对地有水平向左的静摩擦力的作用

C.在m上加一个水平向右的力满分5 manfen5.com,则m将做减速运动,M在停止前对地有向右的静摩擦力的作用

D.无论在m上加什么方向的力,在m停止前M对地都无静摩擦力的作用

 

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如图所示,物体质量为m,靠在粗糙的竖直墙上,物体与墙间的动摩擦因数为μ,要使物体沿墙匀速滑动,则外力F的大小可能是( 

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A.满分5 manfen5.com   B.满分5 manfen5.com   C.满分5 manfen5.com  D.满分5 manfen5.com

 

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如图所示,在水平面上有一个小物块质量为m,从某点给它一个初速度沿水平面做匀减速直线运动,经过A、B、C三点到O点速度为零.A、B、C三点到O点距离分别为x1、x2、x3,由A、B、C到O点所用时间分别为t1、t2、t3,下列结论正确的是(  )

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A.满分5 manfen5.com           B.满分5 manfen5.com         C.满分5 manfen5.com           D.满分5 manfen5.com

 

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