【題目】在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,采用如圖甲所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及重物的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出。
(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足 時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及砝碼的重力。
(2)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時,保持盤及重物的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測出相應(yīng)的加速度,采用圖像法處理數(shù)據(jù),為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該作a與 的圖象。
(3)如圖乙所示為某同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a–F圖線,此圖線說明實驗存在的問題是 。
(4)圖丙為某次實驗得到的紙帶,已知使用電源頻率為50 Hz。根據(jù)紙帶可求出小車在C點的速度大小為 m/s,加速度大小為 m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
【答案】(1)M>>m (2) (3)存在的問題時沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (4)1.7 3.2
【解析】(1)在實驗的過程中,認為繩子的拉力F等于砝碼盤和砝碼的重力mg,而實際上繩子的拉力,故要讓繩子的拉力F約等于砝碼盤和砝碼的重力mg,那么,故應(yīng)該是M>>m;
(2)根據(jù)牛頓第二定律,a與M成反比,而反比例函數(shù)圖象是曲線,而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系,故不能作a–M圖象;故a與成正比,而正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點的一條直線,就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系,故應(yīng)作a–圖象;
(3)圖乙圖象與橫軸的截距大于0,說明在拉力大于0時,加速度等于0,說明物體所受拉力之外的其他力的合力大于0,即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;
(4)C點為B、D的時間中點,速度為1.7 m/s,所以求出加速度為:3.2 m/s2。
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【題目】某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進行研究,他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動,并將小車運動的全過程記錄下來,通過處理轉(zhuǎn)化為v﹣t圖象,如圖所示(除2s~10s時間段圖象為曲線外,其余時間段圖象均為直線),已知在小車運動的過程中,2s~14s時間段內(nèi)小車的功率保持不變,在14秒末停止遙控把那小車自由滑行,小車的質(zhì)量為1.0kg,可以認為在整個運動過程中小車所受的阻力大小不變,下列說法正確的是( )
A. 小車受到的阻力大小為1.5N
B. 小車加速階段的功率為9W
C. 小車勻速行駛階段的功率為9W
D. 小車加速過程中位移大小為39m
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【題目】一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)線圈通過中性面時,以下說法錯誤的是
A.通過線圈的磁通量變化率達到最大值
B.通過線圈的磁通量達到最大值
C.線圈平面與磁感線方向垂直
D.線圈中的感應(yīng)電動勢為零
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【題目】物體甲的x-t圖象和物體乙的v-t圖象分別如下圖所示,則這兩個物體的運動情況是( )
A. 甲在整個t=6s時間內(nèi)有來回運動,它通過的總位移為零
B. 甲在整個t=6s時間內(nèi)運動方向一直不變,它通過的總位移大小為4 m
C. 乙在整個t=6s時間內(nèi)有來回運動,它通過的總位移為零
D. 乙在整個t=6s時間內(nèi)運動方向一直不變,它通過的總位移大小為4 m
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【題目】如圖所示,在通電密繞長螺線管靠近左端處,用絕緣細線吊一金屬環(huán)a處于靜止?fàn)顟B(tài),在其內(nèi)部也用絕緣細線吊一金屬環(huán)b處于靜止?fàn)顟B(tài),兩環(huán)環(huán)面均與螺線管的軸線垂直且環(huán)中心恰在螺線管中軸上,當(dāng)滑動變阻器R的滑片P向左端移動時,a、b兩環(huán)的運動情況將是
A. a右擺,b左擺,
B. a左擺,b右擺,
C. a右擺,b不動,
D. a左擺,b不動
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【題目】為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系:
(1)小亮利用如圖甲所示的實驗方案,探究小車質(zhì)量一定時加速度與合外力之間的關(guān)系,圖中上下兩層水平軌道,細線跨過滑輪并掛上砝碼盤,將砝碼和砝碼盤的總重作為小車所受合外力,兩小車尾部細線連到控制裝置上,實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動,并同時停止。
①實驗前,下列操作必要的是
A.選用質(zhì)量不同的兩輛小車
B.調(diào)節(jié)定滑輪的高度,使細線與軌道平行
C.使砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
D.將軌道右端適當(dāng)墊高,使小車在沒有細線牽引時能在軌道上勻速運動,以平衡摩擦力
②他測量了兩小車的位移為x1,x2,則= 。
(2)小明用如圖乙所示的裝置進行實驗
①打出的一條紙帶如圖丙所示,計時器打點的時間間隔為0.02 s。他從比較清晰的A點起,每五個點取一個計數(shù)點,測量出各點到A點的距離標(biāo)在紙帶上各點的下方,則小車運動的加速度為__________m/s2。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
②實驗前由于疏忽,小明遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測量得到的a–F圖象,可能是丁圖中的圖線 (選填“1”、“2”、“3”)。
③調(diào)整正確后,他作出的a–F圖象末端明顯偏離直線,如果已知小車質(zhì)量為M,某次所掛鉤碼質(zhì)量為m,則戊圖中坐標(biāo)a1應(yīng)為 ,a2應(yīng)為 。
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【題目】在單縫衍射實驗中,中央亮條紋的光強占入射光光強的95%以上,假設(shè)現(xiàn)在只讓一個光子通過單縫,則該光子 ( )
A. 一定落在中央亮條紋上B. 一定落在亮條紋處
C. 可能落在暗條紋處D. 落在中央亮條紋處的可能性最大
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【題目】通過“探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間的關(guān)系”實驗,我們知道:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F與形變量x成正比,并且不同彈簧,其勁度系數(shù)也不同.某中學(xué)的探究學(xué)習(xí)小組從資料中查到:彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的材料和形狀有關(guān).該學(xué)習(xí)小組想研究彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長的關(guān)系,現(xiàn)有A,B,C,D四根材料和粗細完全相同僅長度不同的彈簧.
(1)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們經(jīng)過思考和理論推導(dǎo),各自提出了自己的看法,其中甲同學(xué)認為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長成正比,乙同學(xué)認為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長成反比,就這一環(huán)節(jié)而言,屬于科學(xué)探究中的哪個環(huán)節(jié)________(填序號).
A.分析與論證 B.進行實驗與收集證據(jù) C.猜想與假設(shè) D.制定計劃與設(shè)計實驗
(2)探究學(xué)習(xí)小組進行實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表所示.
實驗數(shù)據(jù)記錄(g=10 m/s2)
原長 | 鉤碼質(zhì)量 | 彈簧長度 | 彈簧伸長量x | 彈簧勁度系數(shù)k | |
彈簧A | 10.00 cm | 0.3 kg | 13.00 cm | 3.00 cm | 100 N/m |
彈簧B | 15.00 cm | 0.1 kg | 16.49 cm | 1.49 cm | 67.1 N/m |
彈簧C | 20.00 cm | 0.2 kg | 24.00 cm | ||
彈簧D | 30.00 cm | 0.1 kg | 32.99 cm | 2.99 cm | 33.4 N/m |
請完成上表,從中得出的結(jié)論為:___________________________________________.
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