题目内容
【题目】某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
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(1)下列说法符合实际的是______
A.通过同时改变小车的质量及受到的拉力的研究,能归纳出加速度、力、质量三者间的关系
B.通过保持小车质量不变,只改变小车的拉力的研究,就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
C.通过保持小车受力不变,只改变小车质量的研究,就可以归纳出加速度、力、质量三者间的关系
D.先不改变小车质量,研究加速度与力的关系;再不改变小车受力,研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度、力、质量三者间的关系
(2)要求所挂小盘和重物的质量m______小车和所加砝码的质量M,此时才能认为小盘和重物所受的重力大小等于绳对小车的拉力大小。
(3)在该实验中,所用电源频率为50Hz,取下一段纸带研究,如图2所示,取0、1、2、3、4点为计数点,相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则此纸带的加速度大小a=______m/s2。
【答案】D 远小于 3
【解析】
(1)该实验中变量比较多,因此在进行探究时,采用“控制变量法”即先保持一个变量不变,看另外两个变量之间的关系;
(2)根据牛顿第二定律分析质量关系;
(3)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小。
(1)在“探究加速度与力、质量”的实验操作中,采用了“控制变量法”,即先保持一个变量不变,看另外两个变量之间的关系,具体操作是:先不改变小车质量,研究加速度与力的关系;再不改变小车受力,研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度、力、质量三者间的关系,故ABC错误,D正确。
(2)根据牛顿第二定律可得mg=(m+M)a,解得a=
;对小车分析可得绳子拉力F=Ma=M
=
,所以当所挂小盘和重物的质量m 远小于小车和所加砝码的质量M,此时才能认为小盘和重物所受的重力大小等于绳对小车的拉力大小。
(3)打点计时器是利用交流电的电流方向随时间迅速改变而工作的,当交流电频率为50Hz时,每隔0.02s打一次点;相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则相邻的两个计数点之间的时间间隔T=0.1s;
据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2
可以求出加速度:
。
【题目】在厦门集美双龙潭里有一种滑草游乐活动。如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,经过B点后进入水平的滑道(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。若此人和滑板的总质量m=60kg,每隔1s通过速度测量仪器测量人的瞬时速度大小,测量数据如下表所示。
时刻t/s | 0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 | 8.0 | 9.0 | 10.0 |
速度v/(ms-1) | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 | 12.0 | 12.6 | 7.6 | 2.6 | 0 |
假设滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数相同,整个运动过程中空气阻力不计。(g取10m/s2,sin15°=0.26,sin25°=0.42,sin37°=0.60,sin40°=0.64,sin50°=0.76)
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求:(1)物体与滑道之间的动摩擦因数μ?
(2)斜坡滑道的倾角θ?
(3)斜坡滑道受到人和滑板所施加作用力F的大小?