题目内容
15．
某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图1所示．已知小车质量M=214.6g，砝码盘质量m0=7.8g，打点计时器所使用的交流电频率为f=50Hz．其实验步骤是A．按图1所示安装好实验装置；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；
C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；
D．将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；
E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复A、B、C、D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．
回答下列问题：
（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？否（填“是”或“否”）．
（2）实验中打出的其中一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度a=0.88 m/s2．
（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表：
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 砝码盘中砝码 的重力F/N | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.39 | 0.49 |
| 小车的加速度 a/（m•s-2） | 0.88 | 1.44 | 1.84 | 2.38 | 2.89 |
分析 （1）根据小车做匀速运动列出方程，对合外力进行分析即可求解；
（2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；
（3）由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，通过对小车受力分析即可求解．
解答 解：（1）当物体小车匀速下滑时有：
mgsinθ=f+（m+m0）g
当取下细绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下的分力mgsinθ和摩擦力f不变，因此其合外力为（m+m0）g，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．
（2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，
即△x=aT2，
则a=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{3}）-（{x}_{2}+{x}_{1}）}{4{T}^{2}}$=$\frac{0.0864+0.0775-0.0687-0.0600}{0.04}$=0.88m/s2．
（3）由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，这说明在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力、砝码盘的重力，根据数学函数关系可知该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是砝码盘的重力大小，横坐标一格表示0.02N，所以交点的大小为0.08N．
故答案为：（1）否；（2）0.88；（3）在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力；砝码盘的重力；0.08N．
点评 解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力．
练习册系列答案
小学生10分钟口算测试100分系列答案
相关题目
10．一辆汽车从静止开始匀加速直线开出，然后保持匀速直线运动，总共运动时间12s．从汽车开始运动起计时，表给出了某些时刻汽车的瞬时速度，根据表中的数据求：
（1）汽车匀加速直线运动的加速度大小；
（2）汽车匀速直线运动经历的时间；
（3）汽车总共通过的总位移大小．
| 时刻（s） | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 7.0 | 8.0 | 9.0 | 10.0 |
| 速度（m/s） | 3.0 | 6.0 | 9.0 | 12 | 12 | 12 | 12 |
（2）汽车匀速直线运动经历的时间；
（3）汽车总共通过的总位移大小．
6．
如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地而上的A点，已知杆与水平而之间的夹角θ＜45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长．现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（ ）
如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地而上的A点，已知杆与水平而之间的夹角θ＜45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长．现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（ ）| A． | 小球的动能与重力势能之和保持不变 | |
| B． | 小球的动能与重力势能之和先增大后减少 | |
| C． | 小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变 | |
| D． | 小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变 |
10．下列运动情况不可能发生的情况是（ ）
| A． | 物体的加速度增大时，速度反而减小 | |
| B． | 物体的加速度逐渐减小，速度逐渐增大 | |
| C． | 物体的速度为零时，加速度不为零 | |
| D． | 物体的速度改变量的方向可以与加速度方向相反 |
20．下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（ ）
| A． | 物体的速度越大，加速度也越大 | |
| B． | 物体的速度变化越快，加速度越大 | |
| C． | 某时刻物体的加速度为零，则速度一定为零 | |
| D． | 物体的速度变化越大，加速度越大 |
沿天花板以a=2m/s2的加速度向上运动．刷子的质量为m=0.5kg，刷子可视为质点，刷子与板间的动摩擦因数μ=0.5，已知sin 37°=0.6，g取10m/s2，试求工人所加的外力F是多大？
4．F1、F2是力F的两个分力．若F=10N，则下列不可能是F的两个分力的是（ ）
| A． | F1=10 N F2=10 N | B． | F1=2 N F2=6 N | C． | F1=12 N F2=16 N | D． | F1=12 N F2=6 N |
5．
质谱议的构造原理如图所示．假设从粒子源S出来时的粒子都以相同速度进入有界的垂直纸面向里的匀强磁场区域，并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P点，测得P点到入口的距离为x，则以下说法正确的是（ ）
质谱议的构造原理如图所示．假设从粒子源S出来时的粒子都以相同速度进入有界的垂直纸面向里的匀强磁场区域，并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P点，测得P点到入口的距离为x，则以下说法正确的是（ ）| A． | 粒子一定带正电 | |
| B． | 粒子一定带负电 | |
| C． | x越大，则粒子的质量与电量之比一定越大 | |
| D． | x越大，则粒子的质量与电量之比一定越小 |