【題目】驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.圖中打點計時器的電源為50 Hz的交流電源,打點的時間間隔用T表示.在小車質(zhì)量未知的情況下,某同學(xué)設(shè)計了一種方法用來研究在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系

(1)完成下列實驗步驟中的填空:

①平衡小車所受的阻力:小吊盤中不放物塊,調(diào)整木板______(選填右端左端”)的高度,用手輕撥小車,直到打點計時器打出一系列間隔均勻的點.

②按住小車,在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊,在小車中放入砝碼.

③打開打點計時器電源,釋放小車,獲得帶有點列的紙帶,在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m

④按住小車,改變小車中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟③.

⑤在每條紙帶上清晰的部分,每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點.測量相鄰計數(shù)點的間距s1,s2.求出與不同m相對應(yīng)的加速度a

⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上做出─ m關(guān)系圖線.若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比,則m處應(yīng)成_________關(guān)系(選填線性非線性”)

(2)完成下列填空:

(I)本實驗中,為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時,小車M所受的拉力近似不變,小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和m'應(yīng)滿足的條件是:m' ______M(選填遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)小于”)

(II)設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為x1x2x3如圖所示.a可用x1、x3T表示為a__________

(III)圖為所得實驗圖線的示意圖.設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為___________,小車的質(zhì)量為___________

【答案】右端 線性 遠(yuǎn)小于

【解析】

1[1]在平衡摩擦力時,小吊盤中不放物塊,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點計時器打出一系列均勻的點,則此時說明小車做勻速運動;
[2]由牛頓第二定律:

可知:

F一定時,m成正比,m成線性關(guān)系;

2[3] 探究牛頓第二定律實驗時,當(dāng)小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和遠(yuǎn)小于小車和車中砝碼的總質(zhì)量時,可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于小吊盤和盤中物塊受到的重力,認(rèn)為小車受到的拉力不變;

[4] 兩個相鄰計數(shù)點之間還有4個點,打點計時器的打點時間間隔為T,計數(shù)點間的時間間隔:,由勻變速直線運動的推論:可知,加速度為:

;

[5] [6] 設(shè)小車質(zhì)量為M,由牛頓第二定律得:

則:

由圖示圖象可知:

則拉力:

則:

練習(xí)冊系列答案
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【題目】發(fā)電機(jī)輸出功率為,輸出電壓為,用戶需要的電壓為,輸電線電阻為.若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的.

1)畫出此輸電線路的示意圖.

2)試求在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比.

3)用戶得到的電功率是多少?

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【題目】某同學(xué)為了探究物體的質(zhì)量不變時,加速度跟合外力的關(guān)系。將力傳感器固定在小車上,然后把繩的一端固定在傳感器掛鉤上,用來測量繩對小車的拉力,根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a-F圖象。由于疏忽,實驗者忘記了平衡摩擦力,將帶滑輪的長木板固定在水平的桌面上了。

1)實驗中是否需要鉤碼的質(zhì)最遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量:______(填

2)由圖象求出小車和傳感器受到的摩擦阻力為______N,總質(zhì)量為______kg

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為的物體靜止在傾角為的斜面上,物體與斜面的動摩擦因數(shù)為,現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動距離試求:

(1)摩擦力對物體做的功(物體與斜面相對靜止);

(2)斜面對物體的彈力做的功;

(3)重力對物體做的功;

(4)斜面對物體做的功是多少?各力對物體所做的總功是多少?

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【題目】如圖所示,用起電機(jī)使金屬球A帶上正電,靠近驗電器B,則(  )

A. 驗電器金箔不張開,因為球A沒有和B接觸

B. 驗電器金箔張開,因為整個驗電器都帶上了正電

C. 驗電器金箔張開,因為整個驗電器都帶上了負(fù)電

D. 驗電器金箔張開,因為驗電器下部箔片都帶上了正電

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【題目】質(zhì)量為0.1 kg的彈性球從空中某高度由靜止開始下落,該下落過程對應(yīng)的vt圖象如圖所示.彈性球與水平地面相碰后離開地面時的速度大小為碰撞前的.設(shè)球受到的空氣阻力大小恒為f,取g10 m/s2,求:

(1)彈性球受到的空氣阻力f的大。

(2)彈性球第一次碰撞后反彈的高度h(保留1位有效數(shù)字).

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【題目】如圖甲所示,長直導(dǎo)線AB與固定線圈abcd平行放置,導(dǎo)線中通有如圖乙所示的電流,取BA為電流的正方向。線圈中沿abcda為感應(yīng)電流的正方向,時間內(nèi)線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的規(guī)律為( )

A.B.

C.D.

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【題目】如圖所示,AB兩物塊質(zhì)量均為m,兩物塊由一輕質(zhì)彈簧拴接,質(zhì)量為M的物塊C放在足夠高的水平桌面上,物塊CB之間由繞過固定光滑定滑輪的細(xì)線相連,C與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)為,初始時,系統(tǒng)處于靜止,細(xì)線恰好伸直且無作用力。現(xiàn)對物塊C施加一個水平方向的力F,物塊CF作用下向右勻加速運動,位移為x時速度為v,此時物塊A恰好離開地面。則此過程中( )

A.細(xì)線的拉力T為恒力

B.F的最小值為

C.彈簧的彈性勢能變化量為零

D.F做的功為

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物塊放置在質(zhì)量為M的木板上,木板與彈簧相連,它們一起在光滑水平面上做簡諧振動,周期為T,振動過程中m、M之間無相對運動,設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k、物塊和木板之間滑動摩擦因數(shù)為μ,

A、若t時刻和時刻物塊受到的摩擦力大小相等,方向相反,則一定等于的整數(shù)倍

B、若,則在t時刻和時刻彈簧的長度一定相同

C、研究木板的運動,彈簧彈力充當(dāng)了木板做簡諧運動的回復(fù)力

D、當(dāng)整體離開平衡位置的位移為x時,物塊與木板間的摩擦力大小等于

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