题目内容

10．在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据：
a/ms-22.012.984.026.00
F/N1.002.003.005.00

（1）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图（c）线；
（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：倾角过大，平衡摩擦力过度；
（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图（b）所示．从理论上分析，该实验图线的斜率将变大．（填“变大”，“变小”，“不变”）

分析 （1）根据所提供数据采用描点法可正确画出加速度a和拉力F的关系图线．
（2）根据所画图象可得出正确结果．
（3）根据牛顿第二定律，得出图线斜率表示的物理意义，从而判断图线斜率的意义．

解答 解：（1）根据所给数据，画出小车加速度a和拉力F的关系图线如下图所示：

（2）由图象可知，当小车拉力为零时，已经产生了加速度，故在操作过程中斜面的倾角过大，平衡摩擦力过度．
（3）根据牛顿第二定律得，a=$\frac{F}{m}$，知图线的斜率表示质量的倒数．挂重物时，a=$\frac{mg}{m+M}$，
图线的斜率表示系统质量的倒数，用力传感器时，加速度a=$\frac{F}{M}$．图线的斜率表示小车质量M的倒数，可知图线的斜率变大．
故答案为：（1）如图；（2）倾角过大，平衡摩擦力过度；（3）变大．

点评 实验装置虽然有所变动，但是实验原理、实验方法、操作细节等是一样的，故任何实验明确实验原理是解答实验的关键．

练习册系列答案
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20．如图所示，用一绳将球挂在车厢光滑的侧壁上，细绳与竖直方向的夹角θ（tanθ=0.5），车厢在水平直轨道上向左行驶，当车厢向左加速运动，加速度为$\frac{1}{4}$g时，球对车厢壁的压力为F．则
（1）当压力变为4F时，车厢运动的情况怎样？加速度为多大？
（2）当车厢以$\frac{3}{4}$g加速度向左加速行驶时，细绳的拉力多大？
1．下列说法中正确的是（　　）
A．受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态
B．摩擦力大小一定和正压力成正比关系
C．滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反，起阻碍物体运动的作用
D．两物体之间如果有摩擦力的作用，就一定有弹力的作用
18．一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e=220$\sqrt{2}$cos（100πt）（V），那么（　　）
A．该交变电流的频率是50 Hz
B．当t=0时，线圈平面恰好位于中性面
C．当t=0.015s时，e有最大值
D．该交变电流电动势的有效值为220$\sqrt{2}$ V
5．如图所示，表示做直线运动的某一物体在0～5s内的运动图象，由于画图人粗心未标明v-t图还是x-t图，但已知第1s内的平均速度小于第3s内的平均速度，下列说法正确的是（　　）
A．该图一定是v-t图B．该图一定是x-t图
C．物体的速度越来越大D．物体的加速度越来越大
15．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒内分子的无规则热运动
B．内能不同的物体，它们分子热运动的平均分子动能可能相同
C．理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量没有用来全部对外做功
D．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
2．一质量为m=1kg的物体在水平恒力F作用下从静止开始沿水平运动，1s末速度达到6m/s时撤去恒力F，再运动2秒停下来，则恒力F和物体所受阻力f的大小是（　　）
A．F=8NB．F=9NC．f=3ND．f=6N
19．如图所示的传送带，其水平部分ab长度为2m，倾斜部分bc长度为4m，bc与水平面夹角为θ=37°，将一小物块A（可视为质点）轻轻放在传送带的a端，物块A与传送带之间的动摩擦因数μ=0.25．传送带沿图示方向以V=2m/s的速度匀速运动，若物块A始终未脱离皮带．试求小物块A从a端被传送到c端所用时间为多长？（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
20．“嫦娥三号”探月卫星已经成功到达月球表面．已知月球绕地球做圆周运动的半径为r1、周期为T1；“嫦娥三号”探月卫星绕月球做圆周运动的半径为r2、周期为T2．引力常量为G，不计周围其他天体的影响，下列说法正确的是（　　）
A．根据题目条件能求出“嫦娥三号”探月卫星的质量
B．根据题目条件能求出地球的密度
C．根据题目条件能求出地球与月球之间的引力
D．根据题目条件可得出$\frac{{{r}_{1}}^{3}}{{{T}_{1}}^{2}}$=$\frac{{{r}_{2}}^{3}}{{{T}_{2}}^{2}}$

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