【題目】“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置如圖所示。按圖設(shè)置好實驗裝置后,把細(xì)線系在小車上并繞過滑輪懸掛鉤碼。

(1)同學(xué)在實驗前準(zhǔn)備了圖中所示的實驗裝置及下列輔助器材:

A.交流電源、導(dǎo)線

B.直流電源、導(dǎo)線

C.天平(含配套砝碼)

D.秒表

E.刻度尺

其中必要的器材是____________

(2)某同學(xué)正確進行實驗后,打出了一條紙帶如圖所示。計時器打點的時間間隔為0.02s。從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離。則在打下點跡3時,小車運動的速度v=_____m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字),該小車的加速度a=_____(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);

(3)根據(jù)測量的實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點,請分析其主要原因是________________;圖中圖線(或延長線)與F軸截距的物理意義是______________;

(4)在對上一問中的裝置進行了調(diào)整后,a-F圖線能夠通過原點。為得到更多的數(shù)據(jù)點,該同學(xué)不斷改變鉤碼質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)隨著F增大,a-F圖像由直線逐漸變?yōu)橐粭l彎曲的圖線,如圖所示。圖線在末端彎曲的原因是_____________________

A.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

B.所用小車的質(zhì)量太大

C.小車與軌道之間存在摩擦

D.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

【答案】ACE 平衡摩擦力不足或沒有平衡摩擦力 小車所受阻力(摩擦力)的大小 A

【解析】

(1)[1]打點計時器需要交流電源,即選A;使用砝碼改變合外力的大小,即選C;打點計時器本身就是計時工具,不需要秒表;需要使用刻度尺測量紙帶打點之間的距離,即選E;所以必要的器材為:ACE。

(2)[2]勻變速直線運動中,某段時間內(nèi)的中間時刻速度等于平均速度,所以

[3]根據(jù)逐差法求解加速度

(3)[4]在開始階段,拉力不為零時,加速度為0,說明合外力為0,即平衡摩擦力不足或沒有平衡摩擦力。

[5]圖中圖線(或延長線)與F軸截距的物理意義是小車所受阻力(摩擦力)的大小。

(4)[6]對小車,根據(jù)牛頓第二定律

平衡摩擦力后,對小車

兩式相加解得

開始時,砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,則加速度,當(dāng)砝碼質(zhì)量過大時,砝碼質(zhì)量不再遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,此時加速度,隨著砝碼增大,圖像斜率逐漸減小,所以圖線在末端彎曲,A正確,BCD錯誤。

故選A。

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【題目】如圖所示,物體A、B置于水平地面上,與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ,物體A、B用一跨過動滑輪的細(xì)繩相連,現(xiàn)用逐漸增大的力向上提升滑輪,某時刻拉A物體的繩子與水平面成53°,拉B物體的繩子與水平面成37°,此時A、B兩物體剛好處于平衡狀態(tài),則A、B兩物體的質(zhì)量之比為(認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8

A.B.C.D.

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A. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度

B. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度大于在軌道Ⅰ上經(jīng)A的速度

C. 在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期

D. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度

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【題目】t=0時,甲乙兩汽車從相距80km的兩地開始相向行駛,它們的vt 圖象如圖所示,忽略汽車掉頭所需時間。下列對汽車運動狀況的描述正確的是( 。

A.在第2小時末,甲乙兩車相距20 km

B.在第2小時末,甲乙兩車相距最近

C.4小時前,兩車已相遇

D.在第4小時末,甲乙兩車相遇

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【題目】商場工作人員推著質(zhì)量m=20kg的貨箱沿水平地面滑行。若用力F1=100N沿水平方向推貨箱,貨箱恰好做勻速直線運動;現(xiàn)改用F2=120N水平推力把貨箱從靜止開始推動。(g10m/s2)。

1求貨箱與地面之間的動摩擦因數(shù);

2F2作用在貨箱上時,求貨箱運動的加速度大;

3F2作用下,貨箱運動4.0s時撤掉推力,求貨箱從靜止開始運動的總位移大小

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【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,打出如圖乙所示的一條紙帶。已知打點計時器頻率為50Hz。

(1)根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù),打下C點時重物的速度為______m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(2)某同學(xué)選用兩個形狀相同,質(zhì)量不同的重物ab進行實驗,測得幾組數(shù)據(jù),畫出圖象,并求出圖線的斜率k,如圖丙所示,由圖象可知a的質(zhì)量m1______b的質(zhì)量m2(選填大于小于)。

(3)通過分析發(fā)現(xiàn)造成k2值偏小的原因是實驗中存在各種阻力,已知實驗所用重物的質(zhì)量m2=0.052kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.78m/s2,求出重物所受的平均阻力f=______N。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】軍事科技領(lǐng)域發(fā)明了一種折射率為負(fù)值的特殊材料電磁波通過空氣和這種材料時,電磁波的傳播規(guī)律仍然不變,入射角和折射角的大小關(guān)系仍然遵從折射定律(此時折射角取負(fù)值,即折射角和入射角在法線一同側(cè)。現(xiàn)有一該材料制作的半球平放在可以吸收光線的地面上,如圖所示,以中心為坐標(biāo)原點建立豎直平面坐標(biāo)系。讓左側(cè)一束單色光從半圓的頂點入射,光在真空中傳播的速度為c,該材料對該單色光的折射率為n=2.半球的半徑為R。

1)改變?nèi)肷浣嵌,問地面上光點橫坐標(biāo)的取值范圍。

2)球求該色光在材料中傳播的最長時間。

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