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某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”的实验,图甲为实验装置简图.

(1)该实验应采用    法,在探究加速度a与物体质量m关系时,应保持    不变(选填“砂和砂桶质量”或“小车质量”),同时实验还要求砂和砂桶质量   小车质量(选填“远大于”或“远小于”)。

图乙为某次实验用打点计时器测得的纸带,已知交流电的频率为50Hz,根据纸带可求出小车的加速度大小为     m/s2。(保留两位有效数字)

(2)在利用打点计时器和小车来做“探究加速度a跟F、m之间关系”的实验时,下列说法中正确的是(    )

A.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行

B.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上

C.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车

D.平衡摩擦力后,若改变小车和砝码的总质量后需要重新平衡摩擦力

 

【答案】

(1) 控制变量法  砂和砂桶  远小于  3.2m/s2(2) AC

【解析】

试题分析:(1)实验中需要控制质量一定,研究合力和加速度的关系,还需要控制合力一定研究质量和加多少的关系,故用到了控制变量法;在探究加速度a与物体质量m关系时,应保持砂和砂桶的质量不变

在该实验中实际是:,要满足,应该使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量.

从纸带上看出,相邻两点间位移之差为一恒量,,根据得,

(2).为保证细线的拉力即为合外力,则连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行,故A正确;平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,是小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动,故B错误;小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车,C正确;在实验前平衡一次摩擦力即可,每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力,故D错误;

故选AC

考点:探究加速度与物体质量、物体受力的关系.

点评:只有掌握了实验原理就能顺利解决所有的题目,即只有掌握了实验原理才能举一反三,才能融会贯通.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

我国发射的“嫦娥一号”探月卫星,实现了国人百年奔月的梦想.
(1)如图1是某同学对“嫦娥一号”探月卫星绕月运行的可能轨道的猜想,其中不可能实现的是哪个图对应的轨道,你的理由是什么?

(2)如果宇航员在月球表面上,测出小物块自由下落h高度所用的时间为t;测出绕月卫星在靠近月球表面圆轨道上飞行时的周期是T,已知万有引力常量为G.请你用上述各量推导出月球质量的表达式.
(3)某学校物理兴趣小组研究“嫦娥一号”探月卫星的发射和运行情况时猜想:卫星要把拍摄到的各种图片信息,持续不断地用微波发回地面时,由于月球的遮挡,在地球上总有一段时间接收不到卫星发来的微波信号.为了验证自己的猜想,他们设计了如图2所示的电脑模拟实验:固定地球和月球模型,让卫星绕月旋转,在地球上安装微波接收器,证实了他们的猜想是正确的.
在实验中他们设计和测量的各类数据是:地球、月球和卫星的质量分别为m地、m月和m卫,卫星绕月球运行的周期为T,轨道半径为r卫=2r,地球和月球的半径分别为r地=3r和r月=r,地球与月球之间的质心距离为L=180r.请你求出:在这个模拟实验中,卫星绕月球运行一个周期的时间内,地球不能接收到卫星发射的微波信号的时间(万有引力恒量为G,cos89°=
190
).

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(2008?黄冈一模)2007年10月24日18时05分,我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星.某同学查阅了一些与地球、月球由关的数据资料并设计了一下两个问题,请你解答:
(1)已知地球半径R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动可以近似看做时匀速圆周运动.试求月球绕地球运动的轨道半径r.
(2)假设某宇航员乘登月飞船登陆月球后,在月球某水平表面上方h高出以水平速度v0抛出一个小球,小球落回月球表面处到抛出点的水平距离为s.已知月球半径为R月,万有引力常量G.试求月球的质量M月.

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(3)某学校物理兴趣小组研究“嫦娥一号”探月卫星的发射和运行情况时猜想:卫星要把拍摄到的各种图片信息,持续不断地用微波发回地面时,由于月球的遮挡,在地球上总有一段时间接收不到卫星发来的微波信号.为了验证自己的猜想,他们设计了如图2所示的电脑模拟实验:固定地球和月球模型,让卫星绕月旋转,在地球上安装微波接收器,证实了他们的猜想是正确的.
在实验中他们设计和测量的各类数据是:地球、月球和卫星的质量分别为m地、m月和m卫,卫星绕月球运行的周期为T,轨道半径为r卫=2r,地球和月球的半径分别为r地=3r和r月=r,地球与月球之间的质心距离为L=180r.请你求出:在这个模拟实验中,卫星绕月球运行一个周期的时间内,地球不能接收到卫星发射的微波信号的时间(万有引力恒量为G,cos89°=
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90
).

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(2)假设某宇航员乘登月飞船登陆月球后,在月球某水平表面上方高出以水平速度 抛出一个小球,小球落回月球表面处到抛出点的水平距离为。已知月球半径为,万有引力常量G。试求月球的质量。

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科目:高中物理 来源:2007-2008学年江苏省徐州市高一(下)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

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