题目内容
【题目】高层建筑已成为许多大城市亮丽的风景,而电梯是高层建筑必配的设施。某同学将一轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,如图所示。在电梯运行时,该同学发现轻弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大了,这一现象表明( )
A.电梯一定是在下降
B.该同学处于失重状态
C.电梯的加速度方向一定是竖直向下
D.该同学对电梯地板的压力大于其重
【答案】D
【解析】
试题分析:电梯静止不动时,小球受力平衡,有mg=kx1,弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大了,说明弹力变大了,根据牛顿第二定律,有 kx2-mg=ma 故加速度向上,电梯加速上升或者减速下降,电梯以及电梯中的人处于超重状态,所以该同学对地板的压力大于重力,故ABC错误,D正确;
故选:D.
【题目】如图所示为山丹一中两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图.
(1)实验中,两位同学安装好实验装置后,首先平衡摩擦力,他们将长木板的一端适当垫高些后,在不挂砝码盘的情况下,使小车靠近打点计时器后,先接通电源,后用手轻拨小车,小车便拖动纸带在木板上自由运动。若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏(从打出的点的先后顺序看),则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加_______(选填“高”或“低”)些;重复以上操作步骤,直到打点计时器在纸带上打出一系列___________的计时点,便说明平衡摩擦力合适。
(2)平衡摩擦力后,在____________的条件下,两位同学可以认为砝码盘(连同砝码)的总重力近似等于小车的所受的合外力。
(3)接下来,这两位同学先保持小车的质量不变的条件下,研究小车的加速度与受到的合外力的关系;下图为某次操作中打出的一条纸带,他们在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm。实验中使用的是频率f=50 Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=________m/s2。(结果保留三位有效数字)
(4)然后,两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下,研究小车的加速度a与其质量M的关系。他们通过给小车中增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a-图线后,发现:当较大时,图线发生弯曲。于是,两位同学又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象,那么,两位同学的修正方案可能是 ( )
A.改画a与(M+m)的关系图线 |
B.改画a与的关系图线 |
C.改画a与的关系图线 |
D.改画a与的关系图线 |
(5)探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”实验完成后,两位同学又打算测出小车与长木板间的动摩擦因数。于是两位同学先取掉了长木板右端垫的小木块,使得长木板平放在了实验桌上,并把长木板固定在实验桌上,具体的实验装置如图所示;在砝码盘中放入适当的砝码后,将小车靠近打点计时器,接通电源后释放小车,打点计时器便在纸带上打出了一系列的点,并在保证小车的质量M、砝码(连同砝码盘)的质量m不变的情况下,多次进行实验打出了多条纸带,分别利用打出的多条纸带计算出了小车运动的加速度,并求出平均加速度,则小车与长木板间的动摩擦因数=________。(用m、M、、g表示)