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光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光...

光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲所示,ab分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从ab之间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图乙所示的装置设计一个探究物体的加速度与合外力、质量的关系的实验,图中AB是水平桌面,CD是一端带有定滑轮的长木板,为了平衡小车与木板间摩擦,将木板C端垫高.将光电门固定在靠近木板滑轮一端的F点(与之连接的光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板上的E点由静止滑下,与光电门连接的计时器显示窄片K的挡光时间.

1)用游标卡尺测量窄片的宽度d,用米尺测量EF两点间距为L,已知Ld,与光电门连接的计时器显示的挡光时间为Δt,则小车的加速度表达式a=________(结果用所给字母表示).

2)某同学在实验中保持小车质量M不变,改变砂与砂桶质量m,并将砂和砂桶的重力当做小车所受的合外力F,通过多次测量作出a-F图线,如图丙中实线所示.试分析图线不过坐标原点的原因是________,图线上部明显偏离直线的原因是________

 

(1) (2)木块垫得太高(或平衡摩擦力过度) ;砂和砂桶的质量m不满足远小于小车的质量M。 【解析】试题分析:(1)小车经过光电门的速度,根据v2=2ax可得(2)根据丙图可知,当没有挂砂和砂桶时,小车产生了加速度,因此说明平衡摩擦力时木板倾角太大;随着F的增大,即砂和砂桶质量的增大,不在满足砂和砂桶远小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象。 考点:验证牛顿第二定律的实验 【名师点睛】对于课本中的基本力学实验,无论形式如何变化,只要根据所学基本物理知识,弄清其实验原理,即可找到解决问题的突破口,并且亲自动手实验,熟练应用所学基本规律解决实验问题。  
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考点分析:
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利用如图甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验所用的钩码每只的质量为30 g实验中,先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端,稳定后依次测出相应的弹簧总长度,将数据填在表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=10 m/s2

记录数据组

1

2

3

4

5

6

钩码总质量g

0

30

60

90

120

150

弹簧总长cm

600

711

820

931

1040

1152

1实验需要的器材,除铁架台、弹簧、钩码若干、坐标纸、重垂线、铅笔之外,还需要的一件器材是_____________

2根据表中所列6组数据,在图乙坐标系中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系的图线

3根据所画函数图线,求出弹簧的劲度系数为______N/m.(保留两位有效数字

4某同学画图象时横轴没取弹簧总长,而是取了弹簧的伸长量,结果其图线仍然没有经过坐标原点,如图所示,请你帮他分析图线不过坐标原点的原因是___________

 

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(1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是_______

A.两根细绳必须等长

B.同一次实验中,O点位置不允许变动

C.实验中,弹簧测力计应与木板保持平行

D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间的夹角必须取90°

E.实验中,要始终将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O

(2)如图所示,是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果,其中F是用作图法得到的合力,F′是通过实验测得的合力,则哪个实验结果是符合实验事实的_______ (填“甲”或“乙”) 。

 

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用水平恒力F推动放在光滑水平面上、质量均为m的六个紧靠在一起的木块,则第5号木块受到的合外力等于      ,第4号木块对第5号本块的作用力等于    

 

 

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一只船在静水中的速度为3 m/s,它要横渡一条30 m宽的河,水流速度为4 m/s,过河的最短时间________s,此时过河的位移________m。

 

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如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴Ox,小球的速度v随时间t变化的图象如图乙所示.其中OA段为直线,切于A点的曲线ABBC都是平滑的曲线,则关于ABC三点对应的x坐标及加速度大小,下列说法正确的是( )

A. xAhaA0    B. xAhaAg

C. xBhmg/kaB0    D. xCh2mg/kaC0

 

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