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如图所示的装置叫做阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变...

如图所示的装置叫做阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.绳子两端的物体下落(上升)的加速度总是小于自由落体的加速度g,同自由落体相比,下落相同的高度,所花费的时间要长,这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究已知物体A、B的质量相等均为M,物体C的质量为m,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,绳子不可伸长,如果m=满分5 manfen5.com,求:

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(1)物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值;

(2)系统由静止释放后运动过程中物体C对B的拉力.

 

(1)物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值为3.(2)系统由静止释放后运动过程中物体C对B的拉力为 【解析】 试题分析:(1)隔离A,对B、C整体分析,运用牛顿第二定律求出加速度的大小,结合位移时间公式求出物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值. (2)隔离对C分析,运用牛顿第二定律求出拉力的大小. 【解析】 (1)设物体的加速度为a,绳子的张力为T,对物体A:T﹣Mg=Ma,对B、C整体:(M+m)g﹣T=(M+m)a,解得a=.因为m=,所以a=,根据运动学公式得,,h=,解得,所以物体B从静止开始下落一段距离的时间是自由下落同样距离所用时间的3倍. (2)设B、C间的拉力为F,对C物体:mg﹣F=ma,F=mg﹣ma=,由牛顿第三定律知,C对B的拉力为. 答:(1)物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值为3.(2)系统由静止释放后运动过程中物体C对B的拉力为.
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考点分析:
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(2014•江西二模)有一个小圆环瓷片最高能从h=0.18m高处静止释放后直接撞击地面而不被摔坏.现让该小圆环瓷片恰好套在一圆柱体上端且可沿圆柱体下滑,瓷片与圆柱体之间的摩擦力是瓷片重力的4.5倍,如图所示.若将该装置从距地面H=4.5m高处从静止开始下落,瓷片落地恰好没摔坏.已知圆柱体与瓷片所受的空气阻力都为自身重力的0.1倍,圆柱体碰地后速度立即变为零且保持竖直方向.(g=10m/s2

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(1)瓷片直接撞击地面而不被摔坏时,瓷片着地时的最大速度为多少?

(2)瓷片随圆柱体从静止到落地,下落总时间为多少?

 

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如图所示,小球由静止开始沿光滑轨道滑下,并沿水平方向抛出,小球抛出后落在斜面上.已知斜面的倾角为θ,斜面上与小球抛出点在同一水平面上,斜面长度为L,斜面上M、N两点将斜面长度等分为3段.小球可以看作质点,空气阻力不计.为使小球能落在M点以上,释放小球的位置相对于抛出点的高度h应满足什么条件?

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如图所示,半径R=0.9m的光滑的半圆轨道固定在竖直平面内,直径AC竖直,下端A与光滑的水平轨道相切.一个质量m=1kg的小球沿水平轨道从A端以VA=3满分5 manfen5.comm/s的速度进入竖直圆轨道,后小球恰好能通过最高点C.不计空气阻力,g取10m/s2.求:

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(1)小球刚进入圆周轨道A点时对轨道的压力为多少?

(2)小球从C点离开轨道后的落地点到A点的距离为多少?

 

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如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.00cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.

实验主要步骤如下:

将拉力传感器固定在小车上;

平衡摩擦力,让小车做匀速直线运动;

把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;

接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB

改变所挂钩码的数量,重复的操作.

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(1)表中记录了实验测得的几组数据,满分5 manfen5.com是两个速度传感器记录速率的平方差,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)(请写在答题纸的横线上);

次数

F/N

满分5 manfen5.com (m3/s3

a(m/s2

1

0.60

0.77

0.80

2

1.04

1.61

1.68

3

1.42

2.34

 

4

2.62

4.65

4.84

5

3.00

5.49

5.72

(2)依据表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;

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(3)比较实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是     

 

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如图所示,为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.

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(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持      不变,用钩码所受的重力大小作为      ,用DIS测小车的加速度.

(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线(如图所示).分析此图线的OA段可得出的实验结论是     

(3)(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是     

A.小车与轨道之间存在摩擦        B.导轨保持了水平状态

C.所挂钩码的总质量太大          D.所用小车的质量太大.

 

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