练习册

  • 练习册
  • 试题
    应用牛顿第二定律时.若研究对象为一物体系统.可将系统的所有外力及系统内每一物体的加速度均沿互相垂直的两个方向分解.则牛顿第二定律的系统表达式为: ΣFx＝m1a1x+m2a2x+-+mnanx ΣFy＝m1a1y+m2a2y+-+mnany 应用牛顿第二定律的系统表达式解题时.可不考虑系统内物体间的相互作用力.这样能达到简化求解的目的.但需把握三个关键点: (1)正确分析系统受到的外力, (2)正确分析系统内各物体加速度的大小和方向, (3)确定正方向.建立直角坐标系.并列方程进行求解. 典例精析1.超重和失重现象 [例1]升降机由静止开始上升.开始2 s内匀加速上升8 m.以后3 s内做匀速运动.最后2 s内做匀减速运动.速度减小到零.升降机内有一质量为250 kg的重物.求整个上升过程中重物对升降机的底板的压力.并作出升降机运动的v-t图象和重物对升降机底板压力的F-t图象.(g取10 m/s2) [解析]开始2 s内升降机做匀加速运动.设其加速度为a1. 由s＝a1.解得a1＝ m/s2＝4 m/s2 升降机在2 s末的速度为v1＝a1t1＝4×2 m/s＝8 m/s 设在开始2 s内升降机底板对重物的支持力为FN1. 根据牛顿第二定律得:FN1-mg＝ma1.FN1＝mg+ma1＝3 500 N.方向竖直向上. 根据牛顿第三定律得重物对升降机底板的压力大小为FN1′＝FN1＝3 500 N.方向竖直向下. 中间3 s内重物匀速上升. 由平衡条件得FN2＝mg＝2 500 N 所以重物对升降机底板的压力FN2′＝FN2＝2 500 N.方向竖直向下. 重物的速度为v2＝v1＝8 m/s 最后2 s内重物随升降机一起做匀减速运动.有 0＝v2-a3t3 解得a3＝ m/s2＝4 m/s2 根据牛顿第二定律得mg-FN3＝ma3 解得升降机底板对重物的支持力为FN3＝mg-ma3＝1 500 N.方向竖直向上. 则重物对升降机底板的压力FN3′＝FN3＝1 500 N.方向竖直向下. 根据以上三个过程的计算数据.可得v-t图象和F-t图象如图所示. [思维提升]当升降机加速上升.重物有向上的加速度.是由重物的重力和升降机对重物的支持力的合力产生的,当升降机减速上升时.重物有向下的加速度.仍是由重物的重力和升降机对重物的支持力的合力产生的.因此根据牛顿第二定律建立方程即可顺利解题.解超重和失重的问题.关键是抓住运动和力的桥梁——加速度这个物理量. [拓展1]如图所示.小球的密度小于杯中水的密度.弹簧两端分别固定在杯底和小球上.静止时弹簧伸长Δx.若全套装置自由下落.则在下落过程中弹簧的伸长量将( D ) A.仍为Δx B.大于Δx C.小于Δx.大于零 D.等于零 [解析]当全套装置自由下落时.系统处于完全失重状态.弹簧与连接物之间无相互作用力.即弹簧恢复到原长.故D选项正确. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.


    ①平衡小车所受的阻力的操作：取下　　　 ，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图（b）所示，则应　　 （填“减小”或“增大”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔相等为止．

    ②图（c）为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________．　　　　

    （2）（10分）某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．

    ①请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误：

    a　　　　 　　　　　　　；b　　　　 　　　　　　 ．


    ②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得h1、h2、h3、h4、h5．若打点的周期为T，则打E点时速度为 vE =　 　　　；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出v2与h的关系图线，如图丙所示，则重力加速度 g=　 　　m/s2．③若当地的重力加速度值为9.8m/s2，请写出误差的主要原因　 　　　　　　　　　　　　 ．

    查看答案和解析>>

    （1）图甲为某同学做“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图，一端带有定滑轮的木板直接放在水平桌面上，细线与长木板平行．在研究小车（含砝码）质量不变，加速度和作用力的关系时，他先后五次改变砂和砂桶的总质量，测出相应的加速度a．在第一次测量时，砂和砂桶的总质量为m1，小车质量M=20m1，以后每次在砂桶里增加质量为△m的砂子，已知△m=
    m1
    2
    ．若把砂和砂桶的总重力作为小车所受合力F的大小，按这五组数据画出的a-F图象可能是下列图乙中的
     
    ．
    （2）第（1）题图象中图线不过坐标原点的原因是
     
    ，若对此作了纠正，该实验还存在一个较大的系统误差，是由砂和砂桶的总重力不等于小车所受到的拉力引起的．设砂和砂桶的总重力为F测，小车真正受到的拉力为F真．若定义
    |F测-F真|
    F真
    ×100%为拉力测量的百分误差，现要求百分误差不大于5%，则当小车的总质量为200g时，砂和砂桶的总质量最大不能超过
     
    g．

    查看答案和解析>>

    实验题
    （1）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示．

    ①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做______运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m______小车的质量M．（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）
    接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．
    ②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=______m/s2．（结果保留三位有效数字）
    ③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a～图线后，发现：当较大时，图线发生弯曲．于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．那么，该同学的修正方案可能是______
    A．改画a与的关系图线       B．改画a与（M+m）的关系图线
    C．改画 a与的关系图线         D．改画a与的关系图线
    （2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用如图3所示的电路．
    ①请根据图3在图4中进行实物连线．

    ②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据：
    序号123456789
    U/V0.050.100.200.300.401.001.502.003.00
    I/A0.050.080.100.110.120.160.190.220.27
    图5是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线．从图线上可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝的阻值逐渐______；这表明灯丝的电阻率随温度升高而______．（以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
    ③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压，则小灯泡的实际功率约为______W；若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端，则小灯泡的实际功率约为______W．（以上两空的结果均保留两位有效数字）

    查看答案和解析>>

    实验题（18分，每空2分）

    （1）（8分）如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.

    ①平衡小车所受的阻力的操作：取下        ，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图（b）所示，则应     （填“减小”或“增大”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔相等为止．

    ②图（c）为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标为小车上砝码的质量．

    设图中直线的斜率为，在纵轴上的截距为，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________．

    （2）（10分）某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．

    ①请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误：a                  ；b                       ．

    ②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得、、、、．若打点的周期为T，则打E点时速度为=          ；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出与h的关系图线，如图丙所示，则重力加速度 =        ．

    ③若当地的重力加速度值为，请写出误差的主要原因                            ．

     

    查看答案和解析>>

    实验题（18分，每空2分）
    （1）（8分）如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.

    ①平衡小车所受的阻力的操作：取下       ，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图（b）所示，则应    （填“减小”或“增大”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔相等为止．
    ②图（c）为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标为小车上砝码的质量．

    设图中直线的斜率为，在纵轴上的截距为，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________．
    （2）（10分）某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．
    ①请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误：a                 ；b                      ．

    ②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得、、、、．若打点的周期为T，则打E点时速度为=         ；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出与h的关系图线，如图丙所示，则重力加速度 =       ．
    ③若当地的重力加速度值为，请写出误差的主要原因                           ．

    查看答案和解析>>


    同步练习册答案