题目内容

用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律,为消除摩擦力的影响,实验前必须平衡摩擦力。
(1)某同学平衡摩擦力时是这样操作的:将小车静止地放在水平长木板上,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,如图乙,直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止。请问这位同学的操作是否正确?如果不正确,应当如何进行?答:                            

(2)如果这位同学先如(1)中的操作,然后不断改变对小车的拉力F,他得到M(小车质量)保持不变情况下的a-F图线是下图中的        (将选项代号的字母填在横线上)。

(3)打点计时器使用的交流电频率f=50Hz。下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出。若用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度,则其计算式:a=                。根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为        m/s2(结果保留两位有效数字)。
:(1)该同学的操作不正确,正确的操作应该为给小车一个初速度,小车能够匀速下滑。(2) C
(3);0.60m/s2

试题分析:(1)该同学的操作不正确,正确的操作应该为给小车一个初速度,小车能够匀速下滑。
(2)根据牛顿定律a-F关系为:,但因为此同学在对小车不加力的情况下,小车就能加速下滑,则图线应该是C;
(3)因为
根据

所以
代入解得:
将已知数据代入上式可求得a=0.60m/s2 .
练习册系列答案
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(8分)两位同学用如图所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。

(1)实验中必须满足的条件是        
A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
D.两球的质量必须相等
(2)测量所得入射球A的质量为mA,被碰撞小球B的质量为mB,图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,测得平抛射程为OP;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与小球B相撞,分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N,测得平抛射程分别为OM和ON。当所测物理量满足表达式                 时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果满足表达式               时,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。

(3)乙同学也用上述两球进行实验,但将实验装置进行了改装:如图所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点。实验时,首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,撞击点为B′;然后将木条平移到图中所示位置,入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,确定其撞击点P′;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与球B相撞,确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′。测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3。若所测物理量满足表达式                 时,则说明球A和球B碰撞中动量守恒。

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