图1为探究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探究“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,获得带有点列的纸带,在纸带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,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….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,为纵坐标,在坐标纸上作出-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m应成__________关系(填“线性”或“非线性”).
(2)完成下列填空:
①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_________________________________.
②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3.a可用s1、s3和t表示为a=__________.
图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,
s3=__________mm,由此求得加速度的大小a=__________m/s2.
图2
③图3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__________.
以v0的速度水平抛出一个物体,不计空气阻力,当其竖直分位移与水平分位移相等时,则:
A.竖直分速度大小等于水平分速度大小
B.瞬时速度大小为
C.运动的时间为
D.运动的位移大小是
在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时,P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为:( )
A. 8 B.10
C.12 D.14
如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上、质量为10kg的木箱,木箱与水平地面的摩擦力f与F的关系如图乙所示,取g=10m/s2,可知: ( )
A.木箱所受的最大静摩擦力为fm=20N
B.木箱所受的最大静摩擦力为fm=21N
C.木箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.20
D.木箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.21
雨滴由静止开始下落,遇到水平吹来的风,下述说法正确的是
A.雨滴下落时间与风速无关
B.雨滴着地速度与风速无关
C.风速越大,雨滴下落时间越长
D.风速越大,雨滴着地时速度越大
如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。与稳定在竖直时位置相比,小球的高度:( )
A.一定升高 B.一定降低
C.保持不变 D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定