图甲为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.沙和沙桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用沙和沙桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.
(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是______
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在沙和沙桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去沙和沙桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及沙和沙桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是______
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:s
AB=4.22cm、s
BC=4.65cm、s
CD=5.08cm、s
DE=5.49cm、s
EF=5.91cm、s
FG=6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则a=______m/s
2.
考点分析:
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如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0s落到斜坡上的A点.已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员的质量m=50kg.不计空气阻力.(取sin37°=0.60,cos37°=0.80;g取10m/s
2)求:
(1)A点与O点的距离L;
(2)运动员离开O点时的速度大小;
(3)运动员落到A点时的动能.
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水平面上有一带圆弧形凸起的长方形木块A,木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连,B与凸起之间的绳是水平的.用一水平向左的拉力F作用在物体B上,恰使物体A、B、C保持相对静止,如图.已知物体A、B、C、的质量均为m,重力加速度为g,不计所有的摩擦,则拉力F应为多大?
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某兴趣小组用如图所示的装置进行实验研究.他们在水平桌面上固定一内径为d的圆柱形玻璃杯,杯口上放置一直径为
,质量为m的匀质薄圆板,板上放一质量为2m的小物体.板中心、物块均在杯的轴线上,物块与板间动摩擦因数为μ,不计板与杯口之间的摩擦力,重力加速度为g,不考虑板翻转.
(1)对板施加指向圆心的水平外力F,设物块与板间最大静摩擦力为f
max,若物块能在板上滑动,求F应满足的条件.
(2)如果对板施加的由圆心指向外的水平恒力F,持续作用在薄圆板上,F满足什么条件才能使物块从板上掉下并落入杯中?
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如图所示,BC是倾角为θ=37°的斜坡,AB竖直高度差h
l=5m,一小球以初速度v
=14m/s水平飞出,最后飞落到BC上(不计空气阻力,g取10m/s
2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)小球在空中飞行的时间t
(2)小球落在斜面上时的速度v.
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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,打点的时间间隔用△t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”.
(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,获得带有点列的纸袋,在纸袋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,没5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s
1,s
2,….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1/a为纵坐标,在坐标纸上做出1/a-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则1/a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______.
(Ⅱ)图23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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