题目内容
(10分)某同学在研究性学习中用图示装置来验证牛顿第二定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方。系统静止时,金属片C与圆环间的高度差为h,由静止释放后,系统开始运动。当物体B穿过圆环时,金属片C被搁置在圆环上,两光电门固定在铁架台P1、P2处,通过数字计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250005233719070.png)
⑴若测得P1、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体B刚穿过圆环后的速度v= ;
⑵若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示,该实验中验证下面 (填正确选项的序号)等式成立,即可验证牛顿第二定律;
A.mg=![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523386723.png)
B.mg=![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523402667.png)
C.mg=(2M+m)![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523417538.png)
D.mg=(M+m)![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523417538.png)
⑶本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外,还需要 ;
⑷若M
m,改变金属片C的质量m,使物体B由同一高度落下穿过圆环,记录各次的金属片C的质量m,以及物体B通过Pl、P2这段距离的时间t,以mg为横轴,以 (填“t2”或“
”)为纵轴,通过描点作出的图线是一条过原点的直线。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250005233719070.png)
⑴若测得P1、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体B刚穿过圆环后的速度v= ;
⑵若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示,该实验中验证下面 (填正确选项的序号)等式成立,即可验证牛顿第二定律;
A.mg=
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523386723.png)
B.mg=
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523402667.png)
C.mg=(2M+m)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523417538.png)
D.mg=(M+m)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523417538.png)
⑶本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外,还需要 ;
⑷若M
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523464205.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523480387.png)
⑴
;⑵C;⑶天平;⑷
。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523495425.png)
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试题分析:⑴金属片C被搁置在圆环上后,物体A、B将匀速通过两光电门,根据匀速直线运动规律可知,物体B刚穿过圆环后的速度为:v=
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523495425.png)
⑵在释放至金属片C被搁置在圆环上前瞬间过程中,A、B、C系统机械能守恒,因此根据机械能守恒定律有:mgh=
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![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523417538.png)
⑶根据题意可知,刻度尺、数字计时器分别测量了物理量——距离h、d和时间t,还需测出质量,因此所用器材为天平;
在释放至金属片C被搁置在圆环上前瞬间过程中,根据牛顿第二定律有:mg=(2M+m)a,根据匀变速直线运动规律有:2ah=v2,由中分析知:v=
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![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523589718.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000523620571.png)
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![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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