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【題目】某實驗小組利用如右圖所示的裝置探究牛頓第二定律中質量一定時aF的關系,他們將寬度為d的擋光片固定在小車上,用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與砝碼盤相連,在水平桌面上的A、B兩點各安裝一個光電門,記錄小車通過A、B時的遮光時間,小車中可以放置砝碼。

(1)實驗主要步驟如下:

①用天平測量小車和遮光片的總質量M、砝碼盤和盤內砝碼的總質量m;用游標卡尺測量擋光片的寬度d;用米尺測量兩光電門之間的距離s;

②調整輕滑輪,使細線與木板平行;

③將木板不帶滑輪的一端墊高,以平衡摩擦力,讓小車從光電門A的左側由靜止釋放;用數字毫秒計分別測出遮光片經過光電門A和光電門B所用的時間tAtB;

④小車右側通過細線連上砝碼盤,盤中放有多個砝碼;再次讓小車從光電門A的左側由靜止釋放,記錄遮光片經過光電門A和光電門B所用的時間tAtB,利用a=____(用d、s、tAtB表示),求出小車加速度;并記錄此時砝碼盤及盤內砝碼的質量m;

⑤將盤中砝碼拿出一個放到小車上,再次讓小車從光電門A的左側由靜止釋放,記錄步驟④中的時間和質量,重復步驟⑤多次實驗。

⑥對小車和砝碼及砝碼盤組成的系統(tǒng),合力F= mg,結合上述公式求出的a,得到多組a、F的數據。描點做出aF的圖像,從而得出aF的關系

(2)測量d時,某次游標卡尺的示數如右圖所示,其讀數為____ cm。

(3)下列說法哪一項是正確的 ______

A.平衡摩擦力時必須將砝碼盤通過細線掛在小車上。

B.若測得tA =tB,說明摩擦力已平衡好。

C.為減小誤差,應使砝碼及砝碼盤質量之和遠小于小車和車內砝碼質量之和。

D.本實驗裝置也可以用來驗證動能定理。

【答案】0.550cmBD

【解析】

(1)遮光片經過光電門AB的平均速度分別表示AB位置的瞬時速度,;;由速度位移公式可知:

(2)20等分游標卡尺的精度為0.05mm,主尺讀數為0.5cm,游標讀數為:10×0.005cm=0.050cm,則游標卡尺的讀數為:0.550cm.

(3)平衡摩擦力時不掛砝碼盤,只讓小車拖著紙帶勻速運動,選項A錯誤。若測得tA =tB,說明小車勻速運動,摩擦力已平衡好,選項B正確。本實驗沒有用砝碼盤和盤中砝碼的重力代替繩子的拉力,不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量,故C錯誤.本實驗裝置也可以用來驗證動能定理,選項D正確;故選BD。

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,桌面上固定一個光滑豎直擋板,現將一個長方形物塊A與截面為三角形的墊塊B疊放在一起,用水平外力F緩緩向左推動B,使A緩慢升高,設各接觸面均光滑,則該過程中( )

A. A和B均受三個力作用而平衡 B. B對桌面的壓力不變

C. A對B的壓力越來越小 D. 推力F的大小恒定不變

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【題目】(1)電火花打點計時器是一種使用_____(填交流或直流電源,工作電壓為________ V,電源頻率為 50Hz 時,振針每隔 _______s 打一個點,F用打點計時器測定物體的速度,當實際的電源頻率低于50Hz 時,則測得的速度值將比真實值偏_________

(2)如圖所示,某同學在做研究勻變速直線運動實驗中,交流電頻率為 50 赫茲,由打 點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數點之間還有 4 個點未畫 出,則相鄰計數點時間間隔為 _______s,其中 x1=7.05 cm,x2=7.68 cm,x3=8.33 cm, x4=8.95 cm,x5=9.61 cm,x6=10.26 cm,則 A 點處瞬時速度的大小是______ m/s,加 速度的大小是 _________m/s2.(計算結果都保留兩位小數)

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【題目】如圖所示,小球PQ用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上,P球的質量大于Q球的質量,懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短。將兩球拉起,使兩繩均被水平拉直(選細繩水平時,小球所在的水平面為零勢面),將兩球由靜止釋放,在各自軌跡的最低點。則

A. P球的向心加速度一定等于Q球的向心加速度

B. P球所受繩的拉力一定等于Q球所受繩的拉力

C. P球的動能一定等于Q球的動能

D. P球的機械能一定等于Q球的機械能

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【題目】如圖所示,電源電動勢為E,內電阻為r,C為電容器,Ro為定值電阻,電表均為理想電表,R為滑動變阻器,閉合開關后燈泡正常發(fā)光,當滑動變阻器的滑片P向右移動時,下列判斷正確的是

A. 電壓表、電流表示數均變大,燈泡L將變暗

B. 定值電阻Ro中將有從右向左的電流

C. 電壓表示數改變量與電流表示數改變量之比不變

D. 電源輸出功率一定變小

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【題目】如圖甲所示為傾斜的傳送帶,正以恒定的速度t,沿順時針方向轉動,傳送帶的傾角為37°。一質量m=1 kg的物塊以初速度vo從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運動,物塊到傳送帶頂端的速度恰好為零,其運動的v-t圖像如圖乙所示,已知重力加速度為g= 10 m/s2,sin37°=0.6,求:

(1)0~2 s內物塊的加速度a及傳送帶底端到頂端的距離x;

(2)物塊與傳送帶聞的動摩擦因數μ;

(3)0 ~4 s物塊與傳送帶間由于摩擦而產生的熱量Q。

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【題目】如圖,在光滑水平面上,放著兩塊長度相同,質量分別為M1M2的木板,在兩木板的左端各放一個大小、 形狀、質量完全相同的物塊。開始時,各物均靜止,今在兩物體上各作用一水平恒力F1、F2,當物塊和木板分離時,兩木板的速度分別為v1v2,物體和木板間的動摩擦因數相同,下列說法正確的是(

A. F1=F2M1>M2,則v1>v2

B. F1>F2,M1>M2,則v1<v2

C. F1>F2,M1=M2,則v1>v2

D. F1<F2,M1=M2,則v1>v2

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【題目】某同學用圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,其中打點計時器的電源為交流電源,可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz40 Hz。打出紙帶的一部分如圖(b)所示。

該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率,需要用實驗數據和其它題給條件進行推算。

1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落,利用和圖(b)中給出的物理量可以寫出:在打點計時器打出B點時,重物下落的速度大小為_________,打出C點時重物下落的速度大小為________,重物下落的加速度大小為________

2)已測得="8.89" cm,="9.50" cm,="10.10" cm;當重力加速度大小為9.80 m/,實驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出________ Hz

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【題目】圖示為一個質點做勻速直線運動的位移時間圖象,請說明質點在各段時間內做何種運動。

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