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某同学利用如图甲所示的装置探究“小车的加速度与所受合外力的关系”,具体实验步骤如...

某同学利用如图甲所示的装置探究“小车的加速度与所受合外力的关系”,具体实验步骤如下:

A.按照图示安装好实验装置,挂上沙桶(含少量沙子);

B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车沿长木板向下运动,且通过两个光电门的时间相等;

C.取下细绳和沙桶,测量并记录沙子和桶的总质量m;

D.保持长木板的倾角不变,不挂沙桶,将小车置于靠近滑轮的位置,由静止释放小车,记录小车先后通过光电门1和2时显示的时间;

E.重新挂上细绳和沙桶,改变沙桶中沙子的质量,重复B、C、D步骤.

(1)若沙桶和沙子的总质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g,则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为________.(忽略空气阻力)

(2)如图乙所示,用游标卡尺测得小车上遮光片的宽度为________mm.

(3)若遮光片的宽度为d,光电门1、2之间的距离为l,通过光电门1和2时显示的时间分别为t1、t2,则小车的加速度a=________

(4)有关本实验的说法正确的是________(填选项前的字母).

A.沙桶和沙子的总质量必须远小于小车的质量

B.小车的质量必须远小于沙桶和沙子的总质量

C.平衡摩擦力时要取下细绳和沙桶

D.平衡摩擦力时不能取下细绳和沙桶

 

mg 6.75 D 【解析】 (1)探究“小车的加速度与所受合外力的关系”中小车所受的合外力等于沙桶和沙子的总重力,则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为mg. (2)游标卡尺的主尺读数为6mm,游标读数为0.05×15mm=0.75mm,则遮光片的宽度d=6.75mm. (3)小车的速度等于遮光板的宽度除以所有的时间即: ,,依据可得加速度为:. (4)本实验中,沙桶和沙子的总质量所对应的重力即为小车做匀变速运动时,所受的外力大小,所以不需要满足“沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量”的实验条件,故AB错误;平衡摩擦力时不需要取下细绳和沙桶,故C错误,D正确.所以选D  
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考点分析:
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A.小球在M点和N点时均处于平衡状态

B.小球由MN所用的时间大于由NM所用的时间

C.小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力大小均相等

D.小球每次经过轨道最低点时所受合外力大小均相等

 

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A.20m/s2  0.5kg B.20m/s2  0.1kg C.10m/s2  0.5kg D.10m/s2  0.1kg

 

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C.点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小

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A.L1>L2 B.L1<L2

C.L1L2 D.不能确定

 

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