【題目】某同學(xué)做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗。如圖甲所示是該同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實驗裝置,他將光電門固定在水平軌道上的B點,用不同重物通過細(xì)線拉同一小車,每次小車都從同一位置A由靜止釋放。
(1)實驗中可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力與重物重力大小相等,則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為__________。
(2)若用游標(biāo)卡尺測出光電門遮光條的寬度d如圖乙所示,則d=________cm;實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt,就可以計算出小車經(jīng)過光電門時的速度為。
(3)測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間Δt,并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時的速度v,通過描點作出v2-m線性圖象(如圖所示),從圖線得到的結(jié)論是:在小車質(zhì)量一定時,________。如果小車的質(zhì)量M=5kg,圖像的斜率K=1,則AB間的距離x=______m(g取10 m/s2)
(4)另一實驗小組設(shè)計了如圖(a)所示的實驗裝置,通過改變重物的質(zhì)量,利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象.他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條a-F圖線,如圖(b)所示.滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=________ kg;滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=______.(重力加速度g取10 m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)
【答案】 (1)mM (2)1.050 (3)加速度與合外力成正比 0.25 (4)0.5 0.2
【解析】(1)該實驗的研究對象是小車,采用控制變量法研究.當(dāng)質(zhì)量一定時,研究小車的加速度和小車所受合力的關(guān)系.
為消除摩擦力對實驗的影響,可以把木板的右端適當(dāng)墊高,以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小車的合力就是繩子的拉力.根據(jù)牛頓第二定律得:
對m:mg-F拉=ma
對M:F拉=Ma
解得: ,當(dāng)m<<M時,即當(dāng)重物重力要遠(yuǎn)小于小車的重力,繩子的拉力近似等于重物的總重力.
(2)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10mm,游標(biāo)讀數(shù)為0.05×10mm=0.50mm,所以最終讀數(shù)為:10mm+0.50mm=10.50mm=1.050cm;
數(shù)字計時器記錄通過光電門的時間,由位移公式計算出物體通過光電門的平均速度,用該平均速度代替物體的瞬時速度,故在遮光條經(jīng)過光電門時滑塊的瞬間速度為: .
(3)由題意可知,該實驗中保持小車質(zhì)量M不變,因此有: ,由題意可知,M、s不變,因v2-m圖象為過原點的直線,則說明加速度與合外力成正比.如果小車的質(zhì)量M=5kg,圖像的斜率K=1,則 ,解得AB間的距離x=0.25m.
(4)當(dāng)軌道水平時,根據(jù)牛頓第二定律得: ,
可知圖線的斜率,解得:m=0.5kg.縱軸截距μg=2,解得:μ=0.2.
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【題目】將一個力分解為兩個分力,合力與分力的關(guān)系是( 。
A.合力的大小一定大于兩個分力大小之和
B.合力的大小一定比每一個分力都大
C.合力的大小一定小于每一個分力的大小
D.合力的大小可能比一個分力大而比另一個分力小
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【題目】列車從江門東站開往廣州南站,下列的計時數(shù)據(jù)指時間的是( )
A.列車在16:10由江門東站發(fā)車
B.乘客需要在16:05之前到達(dá)站臺
C.列車從江門東站開往廣州南站需要45分鐘
D.列車在到達(dá)廣州南站的時間是下午4點55分
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【題目】物理學(xué)家通過艱苦的實驗來探究自然的物理規(guī)律,為人類的科學(xué)做出了巨大貢獻(xiàn),值得我們敬仰。下列描述中不符合物理學(xué)史實的是( 。
A.楞次發(fā)現(xiàn)了確定感應(yīng)電流方向的楞次定律
B.洛倫茲通過實驗測定了磁場對電流的作用力
C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
D.安培提出了分子電流假說
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【題目】在如圖所示的v﹣t圖中,A、B兩質(zhì)點同時從同一點在一條直線上開始運動,運動規(guī)律用A、B兩圖線表示,在0—4s內(nèi)下列敘述正確的是( )
A. t=1s時,B質(zhì)點運動方向發(fā)生改變
B. 第2秒內(nèi)和第3秒內(nèi)B質(zhì)點的加速度相同
C. A、B同時從靜止出發(fā),開始朝相反的方向運動
D. 在t=4s時,A、B速度相同且相距最遠(yuǎn)
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【題目】以卵擊石,雞蛋破碎,下列說法正確的是( )
A.雞蛋對石頭的力小于石頭對雞蛋的力
B.雞蛋對石頭的力大于石頭對雞蛋的力
C.雞蛋對石頭的力與石頭對雞蛋的力性質(zhì)相同
D.雞蛋對石頭的力與石頭對雞蛋的力是一對平衡力
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【題目】如圖,一均勻帶電的絕緣細(xì)棍,電荷量為+Q。在過中點c垂直于細(xì)棍的直線上有a、b、d三點,a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點處有一電荷量為q(q>0)的固定點電荷.已知b點處的場強為零,則d點處場強的大小為(k為靜電力常量)
A. B. C. D.
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【題目】一電荷量為q(q>0)、質(zhì)量為m的帶電粒子在勻強電場的作用下,在t=0時由靜止開始運動,場強隨時間變化的規(guī)律如圖所示.不計重力,求在t=0到t=T的時間間隔內(nèi)粒子位移的大小和方向(T,E0 均為已知量)
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【題目】關(guān)于功的下列幾種說法中,正確的是( 。
A.人托著一個物體沿水平方向勻速前進(jìn),人對物體做了功
B.人托著一個物體沿水平方向加速前進(jìn),人對物體做了功
C.力和位移都是矢量,功也一定是矢量
D.因為功有正功和負(fù)功的區(qū)別,所以功是矢量
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