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如图1为探究“牛顿第二定律”的实验装置,在小车的前端安装一个拉力传感器,用来记录...

如图1为探究“牛顿第二定律”的实验装置,在小车的前端安装一个拉力传感器,用来记录小车受到的拉力大小,在长木板上相距为x=48.0cm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.

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(1)实验中,下列方法能减少实验误差的有:      

A.实验中应使砝码的质量远小于小车(包括传感器)的质量

B.适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能做匀速运动

C.长木板的表面光滑程度要尽可能均匀

D.实验时尽可能使AB间的距离小一点

(2)如表中记录了实验测得的几组数据,v2B﹣v2A是两个速度传感器记录的速率的平方差,则加速度的表达式a=    (用vA、vB、x等表示),表中第3次实验的加速度大小应为           (结果保留三位有效数字).

次数

F(N)

v2B﹣v2A(m2/s2

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

(3)(2分)由表中数据,在图2坐标纸上作出a~F关系图线;

(4)(1分)对比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                           

 

(1)(2分)BC;(2)(2分),(2分)2.44m/s2;(3)(2分)如图; (4)(1分)没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大. 【解析】 试题分析:(1)根据实验原理可知,在该实验中以及用传感器直接测出了小车所受拉力大小,因此对小车质量和所挂钩码质量没有具体要求,故A错误;实验的过程中,我们认为绳子的拉力F等于钩码的重力mg,而在小车运动中还会受到阻力,所以我们首先需要平衡摩擦力.具体的方法是适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车恰能拖着纸带匀速下滑,B正确;长木板的表面光滑程度要尽可能均匀可以减小摩擦阻力产生的相对误差,故C正确;实验时尽可能使AB间的距离大一点,选项D错误。 (2)根据匀变速直线运动的位移与速度公式:v2-v02=2ax可以求出:a=,带入数据解得:a=2.44m/s2. (3)如图所示; (4)当F≤0.2N时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢.所以原因是没有完全平衡摩擦力. 考点:探究“牛顿第二定律” 【名师点睛】小车在钩码的作用下拖动纸带在水平面上做加速运动,通过速度传感器可算出A B两点的速度大小,同时利用拉力传感器测量出拉小车的力,从而由AB长度可求出合力做的功与小车的动能变化关系.  
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考点分析:
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图甲为“探究求合力的方法”的实验装置.

(1)下列说法中正确的是________.

A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化

B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下

C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程

D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°

(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为________N.

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如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.

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(1)若已知电源频率为50Hz,A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间还有四个点没有画出,每两个计数点之间的时间间隔为t=     s.从图中读出A、B两点间距s=     cm,C点对应的速度是     m/s;(计算结果保留小数点后两位).

(2)在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,其中误差最大和方法错误的是

A.只选取第一个和第二个两个点,根据公式a=满分5 manfen5.com算出加速度

B.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度

C.根据实验数据画出v﹣t图象,量取其倾角α,由公式a=tanα求出加速度

D.根据纸带上量出各个计数点间的位移,用逐差法a=满分5 manfen5.com,算出加速度.

 

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如图所示,长0.5m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动,小球的速率为2m/s.取g=10m/s2,下列说法正确的是(   )

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A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24N

B.小球通过最高点时,对杆的压力大小是6N

C.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24N

D.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54N

 

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如图所示,水平转台绕竖直轴匀速转动,穿在水平光滑直杆上的小球A和B由轻质弹簧相连并相对直杆静止.已知A、B小球的质量分别为2m和m,它们之间的距离为3L,弹簧的劲度系数为k、自然长度为L,下列分析正确的是(   )

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A.小球A、B受到的向心力之比为2∶1

B.小球A、B做圆周运动的半径之比为1∶2

C.小球A匀速转动的角速度为满分5 manfen5.com

D.小球B匀速转动的周期为2π满分5 manfen5.com

 

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如图所示,一轻弹簧竖直固定在地面上,上端放一质量为m的小球,小球与弹簧不拴接,平衡时弹簧被压缩x0,现用力F缓慢下压小球,使弹簧在弹性限度内再被压缩x0后撤去力F,小球立即向上弹起,重力加速度为g.在小球上升的过程中有(  )

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A. 小球先变加速,后变减速,再匀减速

B. 小球一直作匀减速运动

C. 从小球弹起到达到最大高度的过程中克服重力做的功为2mgx0

D. 刚撤去力F的瞬间,小球的加速度大小为g

 

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