题目内容
15.某同学采用如图(a)所示的装置探究小车的加速度与所受合力的关系:①实验时,把纸带穿过打点计时器的限位孔,连在小车的后端,用细线连接小车和砂桶,用手拉动纸带的另一端,将小车拉到打点计时器附近,然后接通打点计时器电源,释放纸带,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,关闭打点计时器电源.
②实验时,为了保证小车受到的合力与砂和砂桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量m与小车的质量M应满足m<<M,并且实验时要做好平衡摩擦力这一步骤.
③图(b)是某次实验中获得的一条纸带,0、1、2、3、4、5、6是纸带上的七个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中给出的数据可知小车的加速度a=0.64m/s2(计算结果保留两位有效数字)
分析 (1)实验中先接通电源,再释放纸带.
(2)实验中理解两个认为:1、认为砂和砂桶的重力等于细线的拉力,要求砂和砂桶的质量远小于小车的质量.2、认为细线的拉力等于小车的合力,要求平衡摩擦力.
(3)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,运用逐差法求出加速度.
解答 解:(1)实验中,为了有效地使用纸带,应先接通打点计时器电源,再释放纸带.
(2)根据牛顿第二定律得,整体加速度a=$\frac{mg}{M+m}$,隔离对小车分析T=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$,可知当m<<M时,小车受到的合力与砂和砂桶的总重力大小基本相等.为了保证细线的拉力等于小车的合力,需要平衡摩擦力.
(3)根据△x=aT2,运用逐差法得,a=$\frac{{x}_{36}-{x}_{03}}{9{T}^{2}}$=$\frac{(8.75+9.41+10.06-6.85-7.48-8.13)×1{0}^{-2}}{9×0.01}$=0.64m/s2.
故答案为:(1)①接通打点计时器电源;释放纸带;
②m<<M;平衡摩擦力;
③0.64
点评 解决本题的关键知道实验的原理以及实验中的注意事项,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度.
练习册系列答案
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10.如图,吊车以v1速度沿水平直线匀速行驶,同时以v2速度收拢绳索提升物体时,下列表述正确是( )

| A. | 物体的实际运动速度为v1+v2 | |
| B. | 绳索将向左倾斜 | |
| C. | 物体相对地面做曲线运动 | |
| D. | 物体的实际运动速度为$\sqrt{{v_1}^2+{v_2}^2}$ |
11.如图,注射器内密封一部分气体,若针筒和活塞隔热性能良好,则缓慢向外移动活塞的过程中气体( )

| A. | 对活塞不做功 | B. | 对活塞做负功 | C. | 温度保持不变 | D. | 压强逐渐减小 |
3.
如图所示,实线为空气和水的分界面,一束绿光从水中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上,图中未画出)射向空气,折射后通过空气中的B点,图中O点为A、B连线与分界面的交点.下列说法正确的是( )
| A. | O1点在O点的右侧 | |
| B. | 绿光从水中射入空气中时波长不变 | |
| C. | 若沿AO1方向射出的一束蓝光,则折射光线有可能通过B点正上方的C点 | |
| D. | 若增大入射角,可能在空气中的任何位置都看不到此绿光 |
10.两个分别带有电荷量+6Q和+Q的相同金属小球A、B(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.今用另一个相同金属小球C(不带电)先后与A、B接触后移至远处,则( )
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| B. | A、B两球间的库仑力大小变为2F | |
| C. | A产生的电场在B处的场强大小为$\frac{2kQ}{r^2}$ | |
| D. | B产生的电场在A处的场强大小为$\frac{3kQ}{r^2}$ |
20.地球赤道上的重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,要使赤道上的物体“飘”起来,则地球的转速应变为原来的( )
| A. | $\frac{g}{2}$倍 | B. | $\sqrt{\frac{g+a}{a}}$倍 | C. | $\sqrt{\frac{g-a}{a}}$倍 | D. | $\sqrt{\frac{g}{a}}$倍 |
7.
如图所示,边长L=0.2m的正方形线圈abcd,其匝数n=10,总电阻r=2Ω,外电路的电阻R=8Ω,ab边的中点和cd边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度B=1T,若线圈从图示位置开始计时,以角速度ω=2rad/s 绕OO′轴匀速转动.则以下判断中正确的是( )
| A. | 在t=$\frac{π}{4}$ s时刻,磁场穿过线圈的磁通量最大 | |
| B. | 闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=0.8sin 2t V | |
| C. | 从t=0时刻到t=$\frac{π}{4}$ s时刻,通过电阻R的电荷量q=0.02 C | |
| D. | 从t=0时刻到t=$\frac{π}{4}$ s时刻,电阻R上产生的热量为Q=3.2π×10-4 J |
4.下列现象是因液体的表面张力所致的是( )
| A. | 小孩用细管蘸肥皂水,吹出圆形的肥皂泡 | |
| B. | 透过布制的伞面能看得见纱线间的缝隙,但是使用时伞面却不漏雨水 | |
| C. | 注满氢气的彩色气球呈现球形 | |
| D. | 在水平玻璃板上,散落的水银呈球形或椭球形 |