题目内容

【题目】12分)在探究加速度与力、质量的关系实验中,某同学使用了如图所示的装置,打点计时器的打点频率为50Hz

1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图所示,相邻两点间的距离分别为10.0mm12.0mm14.0mm16.0mm18.0mm,则打E点时小车的速度为 m/s, 打AF两点的过程中小车的平均速度为 m/s,小车的加速度为 m/s2

2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持拉力不变;得到多组数据后他应描给的图象是 (填

3)该同学通过数据的处理作出了a —F图象,如图所示,则

图中的直线不过原点的原因是

此图中直线发生弯曲的原因是

【答案】123)平衡摩擦力时,角度过大;沙和沙桶的质量过大;

【解析】试题分析:(1)做匀变速直线运动的物体在一段时间内的中间时刻速度等于该段过程中的平均速度,故

AF两点的过程中小车的平均速度为

根据逐差法可得:

2)直线是最能直观,方便的描出处两个量之间的关系问题的,所以我们在描述图像时尽量采用直线,故本实验中需要用图像

3)由图象可知小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,说明合外力大于0,说明平衡摩擦力过度,该实验中当小车的质量远大于钩码质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小,随着F的增大,即随着钩码质量增大,逐渐的钩码质量不再比小车质量小的多,因此会出现较大误差,图象会产生偏折现象,

练习册系列答案
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【题目】电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术,适宜于短行程发射大载荷,在军事、民用和工业领域具有广泛应用前景。我国已成功研制出用于航空母舰舰载机起飞的电磁弹射器。它由发电机、直线电机、强迫储能装置和控制系统等部分组成。

电磁弹射器可以简化为如图所示的装置以说明其基本原理。电源和一对足够长平行金属导轨MN分别通过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势E=10V,内阻不计。两条足够长的导轨相距L=0.1m且水平放置,处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中磁场方向垂直于导轨平面且竖直向下,电容器的电容C=10F。现将一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内,分别与两导轨良好接触。将开关K置于a使电容器充电,充电结束后,再将开关K置于b,金属滑块会在电磁力的驱动下运动,不计导轨和电路其他部分的电阻,且忽略金属滑块运动过程中的一切阻力,不计电容充放电过程中该装置向外辐射的电磁能量及导轨中电流产生的磁场对滑块的作用

1)在电容器放电过程中,金属滑块两端电压与电容器两极间电压始终相等。求在开关K置于b瞬间,金属滑块的加速度的大小a

2)求金属滑块最大速度v

3a.电容器是一种储能装置,当电容两极间电压为U时,它所储存的电能A=CU2/2。求金属滑块在运动过程中产生的焦耳热Q

b.金属滑块在运动时会产生反电动势,使金属滑块中大量定向运动的自由电子又受到一个阻力作用。请分析并计算在金属滑块运动过程中这个阻力所做的总功W

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