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题目
题型:不详难度:来源:
某同学用如图1所示装置“研究物体的加速度与外力关系,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t.改变钩码个数,重复上述实验.记录的数据及相关计算如下表.
答案
核心考点
试题【某同学用如图1所示装置“研究物体的加速度与外力关系,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块】;主要考察你对力的合成与分解等知识点的理解。[详细]
举一反三
题型:上海二模难度:| 查看答案
实验次数12345
F/N0.490.981.471.962.45
t/(ms)40.428.623.320.218.1
t2/(ms)21632.2818.0542.9408.0327.6
1
t2
/[×10-4(ms)-2]
6.112.218.424.530.6
①由图表看不出F和t之间的关系,而F和t2可能成反比关系,而是否是反比关系是很难根据图象判定的,所以应作出F和
1
t2
的关系图象.
以F为纵轴,以
1
t2
为横轴,先描点,再用一条过坐标原点的直线将这些点连接起来,得到F-
1
t2
的关系图象如上图所示.
②根据所作F-
1
t2
的关系图象可知图象是一条过坐标原点的一条直线,故F与
1
t2
成正比.
③由题意知物体通过光电门的时间为t,则物体通过光电门的速度为v=
d
t

设物体的加速度为a,则有v2=2as,
所以a=
v2
2s
=
(
d
t
)
2
2s
=
d2
2st2

④由于AB之间的距离为定值,由③可知物体的加速度a与物体通过光电门的时间的平方成反比,即a与
1
t2
成正比;
又由②分析可知F与
1
t2
成正比.故物体的加速度a与合外力F成正比.
故本题答案为:①F-
1
t2
,图象如题干所示.
②F与
1
t2
成正比.
③a=
v2
2s
=
(
d
t
)
2
2s
=
d2
2st2

④a与F成正比.
在用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度的实验中,如图是一次实验所记录的六个计数点(相邻两计数点之间有四个打出的计时点未标出)的数据,则小车的加速度的大小为______米/秒2,A、F点间平均速度的大小为______米/秒.

魔方格
从高空下落的雨点打在人身上并不可怕,说明其速度不会很大;一位同学猜想这可能是由于运动物体受空气阻力的大小与其速度有关,于是定下了“在其他条件相同的情况下,运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的研究课题,实验设计方案和实验过程如下.
实验器材:一个顶部有一个小孔的薄壳塑料球、胶泥、天平、超声测距测速仪等.
实验方法:用超声测距测速仪等仪器测量小孔向上的塑料球空中竖直下落时的下落距离、速度随时间变化的规律.
实验步骤:A.用天平测量空球的质量m,
B.测量球在空中下落过程中不同时刻的下落位移,将数据填入表格中,如表所示;
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时刻( s )下落位移 ( m )
0.00.0
0.40.045
0.80.399
1.20.798
1.61.198
2.0x
(1)图1是电子射线管示意图.接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是______.(填选项代号)
A.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向
B.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向
C.加一电场,电场方向沿z轴负方向
D.加一电场,电场方向沿y轴正方向

魔方格

(2)某同学用图2所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.
实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图3中0、1、2、…6点所示.
c.测量1、2、3、…6计数点到0计数点的距离,分别记做:S1、S2、S3…S6
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.
e.分别计算出S1、S2、S3…S6与对应时间的比值
S1
t 1
S2
t2
S3
t3
S6
t6

f.以
S
t
为纵坐标、t为横坐标,标出
S
t
与对应时间t的坐标点,画出
S
t
-t图线.

魔方格

结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有______和______.(填选项代号)
A.电压合适的50Hz交流电源      B.电压可调的直流电源   C.刻度尺    D.秒表    E.天平    F.重锤
②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在的位置如图4所示,则S2=______cm,S5=______cm.
③该同学在图5中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出
S
t
-t图线.
④根据
S
t
-t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0=______m/s;它在斜面上运动的加速度a=______m/s2

魔方格
现要验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺、天平、砝码、钩码若干.实验步骤如下(不考虑摩擦力的影响),在空格中填入适当的公式或文字.
(1)用天平测出小车的质量m
(2)让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t.
(3)用米尺测量A1与A2之间的距离s.则小车的加速度a=______.
(4)用米尺测量A1相对于A2的高度h.则小车所受的合外力F=______.
(5)在小车中加钩码,用天平测出此时小车与钩码的总质量m,同时改变h,使m与h的乘积不变.测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t.请说出总质量与高度的乘积不变的原因______.
(6)多次测量m和t,以m为横坐标,t2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条______线,则可验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律.魔方格
如图所示的实验装置可以验证牛顿第二定律,小车上固定盒子,盒子内一个盛有沙子.
(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比
从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中.故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线.
①a-F图象斜率的物理意义是______
②你认为把沙桶的总重力,增当作合外力F是否合理?答:______(填“合理”或“不合理”)
③本次实验中,是否应该满足悬挂的沙桶总质量一定要远远小于小车(包括盛沙的盒及盒 内的砂)的总质量?答:______(填“是”或“否”);理由是______.
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比
保持桶内沙子质量不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统的所受的合外力不变.用图象法处理数据时,以加速度a为纵轴,应该以哪一个质量的倒数为横轴?
A.小车质量、盒子及盒内沙子质量之和
B.小车质量、盒子及盒内沙子与悬挂的沙桶(包括桶与桶内的沙)质量之和
答:______(填“A”或“B”)魔方格