题目内容
【题目】一个质量m的小球从距离地面高h = 5m处自由下落,忽略空气阻力, g取10m/s2,求:
(1)小球从释放到落地的时间t;
(2)小球落地时的速度大小v;
(3)根据牛顿第二定律证明:小球在自由下落过程中,加速度大小为g。
【答案】(1)t =1s (2) v = 10m/s (3)见解析
【解析】
根据求解时间t;根据v=gt求解落地的速度;根据牛顿第二定律证明小球在自由下落过程中,加速度大小为g。
(1)根据自由落体运动规律
解得小球落地的时间 t =1s
(2)根据匀变速直线运动规律
解得小球落地时的速度 v = 10m/s
(3)根据牛顿第二定律 F 合 = ma
因为忽略空气阻力,所以小球所受的重力即为合力,有mg = ma
所以小球的加速度大小 a = g
【题目】用如图所示的实验装置研究小车质量一定的情况下,加速度与力的关系。主要实验步骤如下:
A.如图所示,安装实验器材;
B.调节轨道的倾角,轻推小车,使小车恰能做匀速直线运动;
C.在小桶内放入适量细砂,测出小桶和砂的总质量;
D.将小车放于靠近打点计时器处,将小桶通过细绳挂在小车上,接通电源,释放小车,得到一条打好点的纸带;
E.保持小车的质量不变,改变小桶及砂的质量,再做几次实验;
F.在每条纸带上选取一段比较理想的部分,算出每条纸带的加速度a;
G.将各次实验中的数据填入表中,做出a- F图象。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)在下列实验器材中,需要使用的有________和________(填选项前的字母)。
A.电压合适的50 Hz交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺 D.秒表
(2)在步骤B中,通过调节垫块的位置,来调节轨道斜面的倾角,这样做的目的是
___________________________________________________________________。
(3)利用纸带计算出小车的加速度,将计算结果填入表格。
序号 | 小桶和砂总重力 F/N | 加速度 a/(m· s-2) |
1 | 0.05 | 0.12 |
2 | 0.10 | 0.24 |
3 | 0.15 | 0.37 |
4 | 0.20 | 0.47 |
5 | 0.25 | 0.60 |
①以加速度a为纵轴、力F为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如下图所示。请在该图中用“+”标出第5条纸带对应的坐标点,并画出a - F图象。
_______
②观察a - F图象,可以判断小车的加速度a与力F的关系是成________(填“正比”或“反比”)。
③根据你完成实验的实际情况,a - F图象的斜率应与_______________有关。