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为了探究加速度与力、质量的关系 (1)小亮利用如图甲所示的实验方案,探究小车质量...

为了探究加速度与力、质量的关系

(1)小亮利用如图甲所示的实验方案,探究小车质量一定时加速度与合外力之间的关系,图中上下两层水平轨道,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,并同时停止。

①实验前,下列操作必要的是________

A.选用质量不同的两辆小车

B.调节定滑轮的高度,使细线与轨道平行

C.使砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量

D.将轨道右端适当垫高,使小车在没有细线牵引时能在轨道上匀速运动,以平衡摩擦力

②他测量了两小车的位移为,则__________

(2)小明用如图乙所示的装置进行实验

①打出的一条纸带如图丙所示,计时器打点的时间间隔为0.02s。他从比较清晰的A点起,每五个点取一个计数点,测量出各点到A点的距离标在纸带上各点的下方,则小车运动的加速度为________m/s2

②实验前由于疏忽,小明遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a- F图像,可能是丁图中的图线__________(选填“1”、“ 2”、“3”)

③调整正确后,他作出的a-F图像末端明显偏离直线,如果已知小车质量为M,某次所挂钩码质量为,则戊图中坐标应为_________应为__________

 

(1)BCD (2) 0.4 3 【解析】试题分析:(1)①本实验需要用砝码盘和砝码的重力代替小车所受的合外力,所以需要平衡摩擦力,即将轨道右端适当垫高,使小车在没有细线牵引时能在轨道上匀速运动,且应该满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量,细线的拉力为小车的合力,所以细线与木板平行,则应调节定滑轮的高度使细线与木板平行,对小车质量是否相同没有要求,故A错误,BCD正确.故选BCD ②在初速度为零的匀变速直线运动中有,因运动时间相等,则位移与加速度成正比.小车1、2的加速度之比为. (2)①每五个点取一个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据纸带可知,△x=0.02-0.008-0.008=0.004m,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2得:a=0.004/0.01=0.40m/s2. ②遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况,即F≠0时,a=0.故图线为3. ③没有偏离直线时,可以用砝码盘和砝码的总重力代替小车受到的合力,根据牛顿第二定律得:,偏离直线后,把砝码以及小车看成一个整体,根据牛顿第二定律求出.
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考点分析:
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如图(a)由小车、斜面及粗糙程度可以改变的水平长直木板构成伽利略理想斜面实验装置。实验时,在水平长直木板旁边放上刻度尺,小车可以从斜面平稳地滑行到水平长直平面。利用该装置与器材,完成能体现如图(b)“伽利略理想斜面实验思想与方法”的实验推论(设重力加速度为g)

(1)请指出,实验时必须控制的实验条件_____________________________________

(2)请表述,由实验现象可以得出的实验推论:__________________

(3)图(C)是每隔Δt时间曝光一次得到小车在粗糙水平面上运动过程中的五张照片    ,测得小车之间的距离分别是S1、S2、S3、S4,由此可估算出小车与水平面的动摩擦因数

=___________________ (需要用S1、S2、S3、S4、g、Δt字符表示)

 

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如图所示,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一挡板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静置一小球C,A、B、C的质量均为m。给小球一水平向右的瞬时冲量I,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起(不计小球与环的摩擦阻力),瞬时冲量必须满足(    )

A. 最小值m    B. 最小值m

C. 最大值m    D. 最大值m

 

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在水平面上固定两个相互紧靠的三角形斜面,将abc三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出,落在斜面上时其落点如图所示,小球a落点距水平面的高度最低。下列判断正确的是(   )

 

A. 小球c的飞行时间最长    B. 小球c的初速度最大

C. 小球a的速度偏向角最大    D. 小球a的飞行过程速度变化最小

 

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在倾角为的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块AB,它们的质量分别为m2m,弹簧的劲度系数为kC为一固定挡板,系统处于静土状态。现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚离开C时,A的速度为,加速度方向沿斜面向上、大小为,(     )

 

A. A的速度达到最大时,B的加速度大小为

B. 从静止到B刚离开C的过程中,A发生的位移为

C. 从静止到B刚离开C的过程中,重力对A做的功为

D. B刚离开C时,恒力对A做功的功率为

 

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在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系,质量为的物体原来静止在坐标原点,从时刻起受到如图所示随时间变化的外力作用, 表示沿轴方向的外力, 表示沿轴方向的外力,下列说法中正确的是(  )

A. 内物体沿x轴做匀加速直线运动

B. 内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿轴方向

C. 末物体坐标为

D. 末物体坐标为

 

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