【題目】用如圖甲所示的實驗裝置,探究加速度與力、質(zhì)量的關系實驗中,將一端帶定滑輪的長木板放在水平實驗桌面上,實驗小車通過輕細繩跨過定滑輪與砂桶相連,小車與紙帶相連,打點計時器所用交流電的頻率為f = 50 Hz。平衡摩擦力后,在保持實驗小車質(zhì)量不變的情況下,放開砂桶,小車加速運動,處理紙帶得到小車運動的加速度為a;改變砂桶中沙子的質(zhì)量,重復實驗多次。
(1)在驗證“質(zhì)量一定,加速度a與合外力F的關系”時,某學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的a F圖象,其中圖線不過原點并在末端發(fā)生了彎曲現(xiàn)象,產(chǎn)生這兩種現(xiàn)象的原因可能有_____。
A.木板右端墊起的高度過大(即平衡摩擦力過度)導致出現(xiàn)a軸截距
B.木板右端墊起的高度過。雌胶饽Σ亮Σ蛔悖⿲е鲁霈F(xiàn)a軸截距
C.砂桶和沙子的總質(zhì)量m遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量M(即)導致圖像末端彎曲
D.砂桶和沙子的總質(zhì)量m未遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量M導致圖像末端彎曲
(2)實驗過程中打出的一條理想紙帶如圖丙所示,圖中O、A、B、C、D、E、F為相鄰的計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出,則小車運動的加速度a = _____m/s2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(3)小車質(zhì)量M一定,改變砂桶中沙子的質(zhì)量,砂桶和沙子的總質(zhì)量為m,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出的小車加速度a與砂桶和沙子的總質(zhì)量m之間的關系圖象如圖丁所示,則小車的質(zhì)量M = _____kg。
【答案】AD 2.00 0.392
【解析】
(1)[1]圖線不過原點且力為零時小車加速度不為零,所以木板右端墊起的高度過大(即平衡摩擦力過度);圖線末端發(fā)生了彎曲現(xiàn)象,是因為當砂桶和沙子的總質(zhì)量m未遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量M后,繩上拉力小于砂桶和沙子的總重力,故選AD。
(2)[2]相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出,則兩計數(shù)點間時間間隔T = 0.10 s,小車運動的加速度
(3)[3]設繩子拉力為FT,對砂桶和沙子受力分析,由牛頓第二定律可得
對小車和砝碼受力分析,由牛頓第二定律可得
聯(lián)立解得
整理得
由關系圖象可知
解得
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【題目】如圖,一個質(zhì)量為m的光滑小環(huán)套在一根輕質(zhì)細迤上,細.繩的兩端分別系在豎直桿上的A、B兩點,讓豎直桿以角速度出勻速轉(zhuǎn)動,此時小環(huán)在繩上C點,AC和BC 與豎直方向的夾角分別為37°和53°,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,重力加速度為g。則( )
A.繩上的張力大小為B.繩子的長度為
C.桿上A、B兩點間的距離為D.小環(huán)做圓周運動的向心加速度大小等于
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【題目】“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖所示。
(1)實驗中調(diào)整定滑輪的高度,使細線與長木板平行,為使木塊所受合外力等于細線的拉力,應采取的是下列哪一項措施___________
A.平衡摩擦力
B.木塊質(zhì)量遠大于砝碼及砝碼盤的質(zhì)量
(2)甲同學在“探究加速度與物體質(zhì)量的關系”實驗中打出的一條紙帶如圖所示,A、B、C、D、E為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點沒有標出,其中s1=6.07cm、s2=6.69cm、s3=7.31cm、s4=7.93cm。已知電火花打點計時器使用的電源頻率f=50Hz,那么木塊加速度的大小是___________m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)從誤差分析角度看,下列因素中會引起加速度測量值偏大的是___________
A.實驗中電源頻率略高于50Hz B.實驗中電源頻率略低于50Hz
C.實驗中電源電壓略高于220V D.實驗中電源電壓略低于220V
(4)乙同學在完成本實驗后,利用裝置繼續(xù)進行實驗探究:使長木板水平放置,砝碼和砝碼盤的質(zhì)量遠大于木塊質(zhì)量,則木塊加速運動過程中細線的拉力T趨近于___________。(已知重力加速度g,木塊的質(zhì)量M,木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ,結(jié)果用g、M、μ表示)
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【題目】如圖所示,將一小球從豎直磚墻的某位置由靜止釋放。用頻閃照相機在同一底片上多次曝光,得到了圖中1、2、3……所示的小球運動過程中每次曝光的位置。已知連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T,每塊磚的厚度均為d。根據(jù)圖中的信息,下列判斷正確的是
A.位置1是小球釋放的初始位置
B.小球下落的加速度為
C.小球在位置3的速度為
D.不能判定小球的下落運動是否勻變速
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【題目】一小球從地面豎直上拋,后又落回地面,小球運動過程中所受空氣阻力與速度成正比,取豎直向上為正方向下列關于小球運動的速度v、加速度a、位移s、機械能E隨時間t變化的圖象中,可能正確的有( 。
A. B. C. D.
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【題目】某國際天文研究小組觀測到了一組雙星系統(tǒng),它們繞二者連線上的某點做勻速圓周運動,雙星系統(tǒng)中質(zhì)量較小的星體能“吸食”質(zhì)量較大的星體的表面物質(zhì),達到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的.根據(jù)大爆炸宇宙學可知,雙星間的距離在緩慢增大,假設星體的軌道近似為圓,則在該過程中( )
A. 雙星做圓周運動的角速度不斷減小
B. 雙星做圓周運動的角速度不斷增大
C. 質(zhì)量較大的星體做圓周運動的軌道半徑減小
D. 質(zhì)量較大的星體做圓周運動的軌道半徑增大
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【題目】如圖甲所示,一個匝數(shù)n=100的圓形導體線圈,面積S1=0.4m2 ,電阻r=1Ω。在線圈中存在面積S2=0.3m2的垂直線圈平面向外的勻強磁場區(qū)域,磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示。有一個R=2Ω的電阻,將其兩端a、b分別與圖甲中的圓形線圈相連接,b端接地,則下列說法正確的是( )
A. 圓形線圈中產(chǎn)生的感應電動勢E=6V
B. 在0~4 s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量q=8C
C. 設b端電勢為零,則a端的電勢φa=3V
D. 在0~4 s時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=18J
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=4kg的木板靜止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一個質(zhì)量m=1kg大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板之間的摩擦因數(shù)μ=0.4,在鐵塊上加一個水平向左的恒力F=8N,鐵塊在長L=6m的木板上滑動。取g=10m/s2。求:
【1】經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的左端.
【2】在鐵塊到達木板左端的過程中,恒力F對鐵塊所做的功.
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【題目】閱讀短文,回答問題:
磁懸浮列車是由無接觸的電磁懸浮、導向和驅(qū)動系統(tǒng)組成的新型交通工具,是高新技術的產(chǎn)物。上海磁懸浮列車示范運營線項目于2006年4月26日正式通過國家竣工驗收。正線全長約30 km,設計最高運行時速430 km/h,單向運行時間7 min 20 s。
(1)上海磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)如圖甲所示。要使列車懸浮起來,車身線圈的上端是________極。
(2)如圖乙是另一種磁懸浮列車的設計原理圖.A是磁性穩(wěn)定的電磁鐵,安裝在鐵軌上,B是安裝在車身上(緊靠鐵軌上方)的電阻非常小的螺線管。B中電流方向如圖乙所示,請在圖中標出通電螺線管的N極,螺線管B與電磁鐵A之間相互________(選填“排斥”或“吸引”),從而使列車懸浮在鐵軌上方。
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