【題目】某實驗小組設計了如圖甲所示實驗裝置探究“加速度與力的關系”已知小車的質量為M,砝碼盤的質量為,打點計時器使用的交流電頻率f=50Hz.
(1)探究方案的正確實驗步驟是_____________________.
A.將小車緊靠打點計時器,接通電源后放開小車,得到一條打點清晰的紙市由紙帶水得小車的加速度a;
B.調節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下做勻速運動;
C.重新掛上細繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼的質量m,重復多次,得到多組m、a;
D.圖甲安裝好實驗裝置;
E.取下細繩和砝碼盤,記錄砝碼盤中砝碼的質量m;
(2)記錄數(shù)據及數(shù)據分析:
①實驗中打出的其中一條紙帶如圖乙所示,由該紙帶可求得小車的加速度a=_____m/s.(保留1位有效數(shù)字)
②實驗小組認為小車受到的合外力F=mg,根據記錄數(shù)據和紙帶,將計算得到的合外力和加速度填入設計的表中(表略).
③建立a-F坐標系,利用②中得到的表中數(shù)據描點得到如圖丙所示的圖線.根據圖線,可得出:結論“小車加速度a與外力F成正比”是__________(選填“成立”或“不成立”)的.已知圖線延長線與橫軸的交點A的坐標是(-0.08,0),由此可知,______(填實驗中有關物理量的名稱)等于0.08N.(已知數(shù)據測量是準確的)
(3)如果認為小車受到的合外力等于砝碼盤和砝碼的總重力,即F=(+m)g.實驗中是否要求陸碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量?_________(選填“是”或“否”).
【答案】 DBEAC 0.9 不成立 鉤碼盤的重力 否
【解析】(1)按照實驗的先后順序操作為:按圖安裝好實驗裝置;調節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下做勻速運動;取下細繩和砝碼盤,記錄砝碼盤中砝碼的質量m;將小車緊靠打點計時器,接通電源后放開小車,得到一條打點清晰的紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;重新掛上細繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼的質量m,重復多次步驟,得到多組m、a,故步驟排列為:DBEAC.
(2)①由圖示紙帶可知,計數(shù)點間的時間間隔:t=0.02×5=0.1s,在勻變速直線運動中連續(xù)相等時間內的位移差為常數(shù),即△x=at2,加速度: .
③由圖示圖象可知,圖象是不過原點的傾斜直線,a與F不成正比;
由圖象可知,當F=0時,物體有加速度,這說明在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力、砝碼盤的重力,圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是砝碼盤的重力大小,砝碼盤的重力大小為0.08N.
(3)當物體小車勻速下滑時有:mgsinθ=f+(m+m0)g,當取下細繩和砝碼盤后,由于重力沿斜面向下的分力mgsinθ和摩擦力f不變,因此其合外力為(m+m0)g,由此可知該實驗中不需要砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量.
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【題目】在間距d=0.1m、電勢差U=103V的兩塊豎立平行板中間,用一根長l=0.01m的絕緣細線懸掛一個質量m=0.2g、電量q=10-7C的帶正電荷的小球,將小球拉到使絲線恰呈水平的位置A后由靜止釋放(如圖所示),問:
(1)小球擺至最低點B時的速度和線中的拉力多大?
(2)若小球擺至B點時絲線突然斷裂,以后小球能經過B點正下方的C點(C點在電場內),則BC相距多遠?(g=10m/s2)
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【題目】如圖所示,一束電子以大小不同的速率沿圖示方向垂直飛入橫截面是一正方形的勻強磁場區(qū)域,下列判斷正確的是
A. 電子在磁場中運動時間越長,其軌跡線越長
B. 電子在磁場中運動時間越長,其軌跡線所對應的圓心角越大
C. 在磁場中運動時間相同的電子,其軌跡線不一定重合
D. 電子的速率不同,它們在磁場中運動時間一定不相同
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【題目】如圖所示,傾角為θ的粗糙斜面固定在水平地面上,一質量為m的小滑塊在水平向右的推力F的作用下,恰能沿斜面勻速向上滑動,已知重力加速為g。
(1)求滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)現(xiàn)將該滑塊在斜面上無初速度釋放,滑塊沿斜面向下做勻加速運動,求此時加速度a的大小。
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【題目】甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,v-t圖象如圖所示。已如兩車在t=3s時并排行駛,則
A. 在t=1s時,甲車在乙車后方
B. 在t=0s時,甲車在乙車前15m處
C. 兩車另一次并排行駛的時刻是t=2
D. 甲乙兩車兩次井排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m
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【題目】裝有拉力傳感器的輕繩,一端固定在光滑水平轉軸O,另一端系一小球,空氣阻力可以忽略。設法使小球在豎直平面內做圓周運動(如圖甲),通過拉力傳感器讀出小球在最高點時繩上的拉力大小是,在最低點時繩上的拉力大小是。某興趣小組的同學用該裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣取?/span>
(1)小明同學認為,實驗中必須測出小球的直徑,于是他用螺旋測微器測出了小球的直徑,如圖乙所示,則小球的直徑d=_______mm。
(2)小軍同學認為不需要測小球的直徑。他借助最高點和最低點的拉力,再結合機械能守恒定律即可求得。小軍同學還需要測量的物理量有__________(填字母代號)。
A.小球的質量m
B.輕繩的長度
C.小球運動一周所需要的時間T
(3)根據小軍同學的思路,請你寫出重力加速度g的表達式____________。
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【題目】如圖所示,在xoy坐標平面的第一象限內有一沿y軸負方向的勻強電場,在第四象限內有一垂直于平面向外的勻強磁場,一質量為m,帶電量為+q的粒子(重力不計)經過電場中坐標為(3L,L)的P點時的速度大小為V0.方向沿x軸負方向,然后以與x軸負方向成45°角進入磁場,最后從坐標原點O射出磁場求:
(1)勻強電場的場強E的大。
(2)勻強磁場的磁感應強度B的大小;
(3)粒子從P點運動到原點O所用的時間.
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【題目】如圖所示兩塊相同的豎直木板A、B之間有質量均為m的四塊相同的磚,用兩個大小均為F的水平力壓木板,使磚靜止不動,設所有接觸面間的摩擦系數(shù)均為,則第二塊磚對第三塊磚的摩擦力的大小為( )
A. 0 B. mg C. D. 2mg
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【題目】如圖所示,A、B、C三球的質量均為m,輕質彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連,A、B間固定一個輕桿,B、C由一輕質細線連接.傾角為θ的光滑斜面固定在地面上,彈簧、輕桿與細線均平行于斜面,初始時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),細線被燒斷的瞬間,下列說法不正確的是( )
A. B球的受力情況未變,加速度為零
B. A、B兩個小球的加速度均沿斜面向上,大小均為gsinθ
C. A、B之間桿的拉力大小為mgsinθ
D. C球的加速度沿斜面向下,大小為gsinθ
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