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某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系,实验装置如图所示.主要思路是,通过改...

某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系,实验装置如图所示.主要思路是,通过改变悬挂小钩码的质量,改变小车所受拉力,并测得小车的加速度.将每组数据在坐标纸上描点、画线,观察图线特点.

1)实验中为使小钩码的重力近似等于小车所受拉力,则钩码的质量m和小车质量M应该满足的关系为:___________

2)如图所示为本实验中得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T,测量其中x1x2x3x4x5x6.为了尽量减小误差,则用Tx1x2x6表示小车加速度大小a=_______________

3)经过6次实验,获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据,在坐标纸上描点、画线,得到如图所示的a-F图线.发现图线不过原点,经排查发现:并非人为的偶然误差所致,那么,你认为出现这种结果的原因可能是:______.学习牛顿第二定律后,你认为,图中图线的斜率表示________

 

没有平衡摩擦力或平衡不够 小车质量M的倒数 【解析】 (1)[1]根据牛顿第二定律得,对m: mg-F拉=ma 对M: F拉=Ma 解得: 当时,即当钩码的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于钩码的总重力. (2)[2]根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,则有: 为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,得: 即小车运动的加速度计算表达式为: (3)[3]a-F图象不过原点而有横轴截距,说明当挂上钩码后加速度仍不为零,说明没有平衡摩擦力或平衡不够; [4]根据: 可知a-F图象的斜率表示小车质量M的倒数.
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考点分析:
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小华同学在做用打点计时器测速度的实验时,从打下的若干纸带中选出了如图1所示的一条纸带,已知打点计时器使用的电源频率为50Hz,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,各计数点到0点的距离如纸带上所示.

1)为了达到实验的目的,除了有打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、低压交流电源、小木块、长木板外,还需要的仪器有___

A.刻度尺   B.铁架台   C.停表   D.天平

2)图中两计数点的时间间隔为T=_________s

3)根据纸带提供的信息,小华同学已经计算出了打下12346这五个计数点时小车的速度,请你帮助他计算出打下计数点5时小车的速度v5=__________m/s(结果保留3位有效数字),并填入表中.

计数点

1

2

3

4

5

6

t/s

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.358

0.400

0.440

0.485

 

0.570

 

 

4)以速度v为纵轴、时间t为横轴在图2坐标纸上建立直角坐标系,根据表中的vt数据,在坐标系中描点,并作出小车运动的vt图象.

________

5)根据vt图象可知,小车运动的加速度大小为_______________m/s2(结果保留3位有效数字).

 

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关于探究小车速度随时间变化的规律的实验操作,下列说法正确的是(  )

A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低

B.在释放小车前,小车应尽量靠近打点计时器

C.接通电源和释放小车必须同时完成

D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动,防止小车落地摔坏

 

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在中国海军护航编队巢湖、“千岛湖舰护送下,“河北锦锈”、“银河13艘货轮历时36小时顺利抵达亚丁湾西部预定海域此次护航总航程4 500海里已知1海里=1 852假设所有船只运动速度都相同则下列说法正确的是(  )

A. 研究舰队的行驶路程时不可将千岛湖舰看作质点

B. 千岛湖舰为参考系,“巢湖舰一定是静止的

C. 根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度

D. 根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速率

 

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为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=0.9 cm的遮光板(如图所示).滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.029 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.011 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=0.76 s,则下列说法正确的是(  )

A.滑块通过第二个光电门时的速度为0.82 m/s

B.滑块的加速度是0.67 m/s2

C.滑块在两光电门间的平均速度是0.57 m/s

D.两光电门间的距离为0.25 m

 

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在研究牛顿第二定律的实验中,下列说法正确的是(  )

A.在研究加速度跟合外力的关系时,应让小车质量相等

B.在研究加速度跟质量的关系时,应让小车质量相等

C.为了通过比较小车的位移来比较加速度,应让小车受到的拉力相同

D.为了通过比较小车的位移来比较加速度,应让小车运动时间相同

 

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