【題目】某研究性學習小組分別用如下圖所示的裝置進行以下實驗:

(1)“探究加速度與合外力的關(guān)系裝置中,小車質(zhì)量為M,砂桶和砂子的總質(zhì)量為m,通過改變m來改變小車所受的合外力大小,小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出,F(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變,逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進行多次實驗,得到多組aF(F為彈簧秤的示數(shù))。

①為了減小實驗誤差,下列做法正確的是____

A.只需平衡小車的摩擦力

B.滑輪摩擦足夠小,繩的質(zhì)量要足夠輕

C.砂桶和砂的總質(zhì)量要遠小于小車的質(zhì)量

D.先釋放小車,后接通打點計時器的電源

②某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的一條過坐標原點的傾斜直線,其中縱軸為小車的加速度大小,橫軸應為________。

A.

B.

C.mg

D.F

③當砂桶和砂的總質(zhì)量較大導致a較大時,圖線______(填選項前的字母)。

A.逐漸偏向縱軸

B.逐漸偏向橫軸

C.仍保持原方向不變

(2)下圖為上述實驗中打下的一條紙帶,A點為小車剛釋放時打下的起始點,每兩點間還有四個計時點未畫出,測得AB=2.0 cm、AC=8.0 cm、AD=18.0 cm、AE=32.0 cm,打點計時器的頻率為50 Hz,則C點的速度為________ m/s,小車的加速度為________ m/s2。(保留2位有效數(shù)字)

【答案】B;D;C;0.8;4;

【解析】

(1) ①本實驗中彈簧秤的示數(shù)即為繩子的拉力,不需要用砂和砂桶的總重力代替繩子拉力,所以不需要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量;但滑輪摩擦和繩子的重力會影響示數(shù),所以滑輪摩擦足夠小,繩的質(zhì)量要足夠輕;實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作,以保證小車所受合外力恰好是繩子的拉力;實驗時,若先放開小車,再接通打點計時器電源,由于小車運動較快,可能會使打出來的點很少,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理,同時平衡摩擦力時紙帶應穿過打點計時器,故B正確,ACD錯誤。

故選:B.

②對小車分析,應有F=ma,解得:a=F,由于圖線經(jīng)過坐標原點,因此應作出a與F圖像,縱軸為小車的加速度大小,橫軸應為F,故ABC錯誤,D正確。

故選:D

③由于圖象的斜率為k=1/M,所以增大沙和沙桶質(zhì)量,k不變,仍保持原方向不變,所以C正確。

故選:C

(2)紙帶上面每打一點的時間間隔是0.02s,且每兩個記數(shù)點間還有四個計時點未畫出,所以T=0.1s.根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上3點時小車的瞬時速度大小。

vC==0.8m/s,

連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為△x=4cm=0.04m,根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可得:

a=△x/T2=0.04/0.01=4m/s2

練習冊系列答案
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【題目】某質(zhì)點沿直線運動,其位移時間圖象如圖所示,關(guān)于該質(zhì)點的運動,下列說法中正確的是  

A. 2s末質(zhì)點的位移為零,前2s內(nèi)位移為,后2s內(nèi)位移為,所以2s末質(zhì)點改變了運動方向

B. 2s末質(zhì)點的位移為零,該時刻質(zhì)點的速度為零

C. 質(zhì)點做勻速直線運動,速度大小為,方向與規(guī)定的正方向相同

D. 質(zhì)點在4s時間內(nèi)的位移大小為,位移的方向與規(guī)定的正方向相同

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(1)圖中s應是B球初始位置到_____________的水平距離.

(2)為了驗證兩球碰撞過程動量守恒,應測得的物理量有:_____________.

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A. 小車上滑的加速度小于下滑的加速度

B. 小車每次運載貨物的質(zhì)量必須是確定的

C. 小車與貨物從頂端滑到最低點的過程中,減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能

D. 小車上滑過程中克服摩擦阻力做的功小于小車下滑過程中克服摩擦阻力做的功

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2)小球落地點離拋出點的水平距離;

3)小球落地時的速度大小.

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A. 嫦娥三號的發(fā)射速度大于7.9 km/s

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(2)如果選擇開關(guān)為直流電壓250 V擋,則對應讀數(shù)是________V.

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A. 電壓表V1示數(shù)增大

B. 電壓表V2、V3示數(shù)均增大

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(1)實驗中,使用到電火花打點計時器(含紙帶、墨粉紙)、小車、長木板、鉤碼和細線等,在下面的儀器和器材中,還需使用的有____________。(填選項代號)

A.電壓為4~6 V50 Hz交流電源

B.電壓為220 V50 Hz交流電源

C.刻度尺

D.停表

E.天平

(2)該同學進行了以下實驗操作步驟,其中錯誤的步驟有_________。

A.將打點計時器固定在長木板有滑輪的一端,并接好電路

B.將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點計時器的限位孔

C.把一條細線拴在小車上,細線跨過定滑輪,下端掛著鉤碼

D.實驗時先釋放小車,再接通電源

(3)如圖所示,電火花打點計時器在紙帶上打出一系列清晰的點跡,相鄰的兩計數(shù)點間還有4個點沒有畫出,根據(jù)紙帶可以計算各點的瞬時速度及小車加速度。打計數(shù)點5時小車的速度v5=_______m/s,根據(jù)紙帶計算小車的加速度a=________m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(4)如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51 Hz,而做實驗的同學并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比___________(選填偏大”“偏小不變”)。

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