题目内容
19.某同学利用图甲所示装置,研究物块在水平桌面上的运动情况.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).图乙是用图甲所示装置打出的一条纸带.在纸带上按时间顺序选取1,2,3,…,10,11共11个计数点(相邻计数点间还有四个点未画出).测出相邻计数点间的距离,如图乙中数据所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz.(1)只需恰当选取图乙所示纸带的一小段,再查出当地重力加速度g的值,便可求得物块与桌面间的动摩擦因数μ.选取的那一小段纸带应包含D(填选项前的字母代号)计数点.
A.1至6 B.4至8 C.6至11 D.7至11
(2)打计数点“10”时,物块的速度大小为0.56m/s.(保留二位有效数字)
(3)若重力加速度g=10m/s2,则物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.20(保留二位有效数字);图甲中重物的质量m与物块质量M之比等于1:2.
分析 (1)根据匀减速直线运动的部分纸带,结合推论求出加速度大小,根据牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小.
(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出物块在计数点“10”时的速度.
(3)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出匀减速和匀加速运动的加速度,结合牛顿第二定律求出动摩擦因数以及重物质量和物块质量之比.
解答 解:(1)对于匀减速直线运动有:μmg=ma,可知要求解动摩擦因数的大小,结合匀减速直线运动部分求解加速度大小,则选取的纸带的那一小段应包含7至11计数点.
(2)计数点10的瞬时速度${v}_{10}=\frac{(6.60+4.60)×1{0}^{-2}}{0.2}m/s=0.56m/s$.
(3)根据△x=aT2得,运用逐差法知,匀减速直线运动的加速度大小${a}_{2}=\frac{{x}_{79}-{x}_{9-11}}{4{T}^{2}}$=$\frac{(10.60+8.61-6.60-4.60)×1{0}^{-2}}{4×0.01}$=2.00m/s2,
则动摩擦因数$μ=\frac{{a}_{2}}{g}=\frac{2.00}{10}=0.20$.
对于匀加速直线运动阶段,根据△x=aT2得,运用逐差法知,${a}_{1}=\frac{{x}_{35}-{x}_{13}}{4{T}^{2}}=\frac{(7.01+9.00-5.01-3.00)×1{0}^{-2}}{4×0.01}$=2.00m/s2,
对整体分析,根据牛顿第二定律得,mg-μMg=(M+m)a1,代入数据解得m:M=1:2.
故答案为:(1)D,(2)0.56,(3)0.20,1:2.
点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式和推论的综合运用,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,即匀变速直线运动推论的运用.
A. | 小滑块一定沿斜面向下作加速运动 | |
B. | 地面对斜面体的支持力及摩擦力均增大了 | |
C. | 地面对斜面体的支持力增大了 | |
D. | 地面对斜面体仍无摩擦力 |
表格是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据.实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图3所示.(注意:μA是10-6A)
U/V | 0 | 1.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 9.0 | 11.0 |
I/μA | 0 | 22 | 65 | 109 | 155 | 175 | 240 |
(1)玻璃管内径d的测量值为cm;
(2)根据表格中数据作出U-I图象如图4,根据图象求出电阻R=Ω(保留两位有效数字);
(3)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=(用R、d、L表示),测量值为Ω•m(保留两位有效数字);
(4)请根据图2电路图,补画出图1未连接的导线.
A. | 大力开发新能源 | B. | 大量利用太阳能、地热能 | ||
C. | 大量利用风能、水能 | D. | 采用新技术,更新改造落后的设备 |
A. | 增大船速,过河时间不变 | B. | 增大船速,过河时间缩短 | ||
C. | 减小船速,过河时间缩短 | D. | 减小船速,过河时间不变 |
A. | 运动的物体之间不可能有静摩擦力的作用 | |
B. | 静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反 | |
C. | 正压力越大,静摩擦力就越大 | |
D. | 静摩擦力只能作阻力,不能作动力 |
A. | 物体的初速度是5m/s | B. | 物体第2s内的位移是 17m | ||
C. | 物体的加速度是8m/s2 | D. | 物体在1s末的速度为 13m/s |
A. | 物体所受的合外力为零,其机械能一定守恒 | |
B. | 一个系统的动量守恒,其机械能一定守恒 | |
C. | 做匀速圆周运动的小球,其所受的合外力的方向一定指向圆心 | |
D. | 物体的动能不变,其所受的合外力一定为零 |