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火车在平直的轨道上起动时的加速度约为0.2m/s2﹏0.5m/s2.几个同学在外出旅游的火车上想测量火车起动时的加速度,可以提供的器材有:
A.质量m=50g的钩码
B.质量M=500g的新玩具小车
C.长度约为10cm、劲度系数约为10N/m的轻弹簧,弹性限度为1.5N
D.长度为540cm刻度尺、最小刻度为1mm
E.秒表
此外还有一些短线和挂钩等,可以用来连接和固定所选用的器材,当地重力加速度为g.请设计一种简单可行的实验方案,测量在平直轨道上火车起动时的加速度.设火车开始停在车站,起动后做匀加速运动,匀加速运动持续的时间约为2min,就你设计的实验方案,回答下列问题:
(1)实验必须选用的器材是______.(填所用器材前的字母序号)
(2)说明测量方案和步骤,指明要测量的物理量:______.
(3)由所测量的物理量计算加速度的公式是______.
【答案】分析:火车启动时光滑的水平桌面作为实验台,玩具小车放在水平桌面上,受重力、支持力、弹簧的拉力.
稳定时弹簧的拉力就是玩具车的合力,根据牛顿第二定律求出其加速度.
解答:解:火车启动时光滑的水平桌面作为实验台,玩具小车放在水平桌面上,弹簧的一端固定,另一端连接玩具车.
玩具车受重力、支持力、弹簧的拉力.
稳定时弹簧的拉力就是玩具车的合力,根据牛顿第二定律得
a=
①弹簧的原长L;
②火车静止时,竖直挂起钩码时,弹簧的长度L1;根据胡克定律得mg=k(L1-L)
③在火车车厢内,将弹簧的一端固定,另一端钩住玩具小车,放在水平桌面上,使弹簧处于水平,弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致.
④火车启动时,水平拉着小车时,弹簧的长度L2.此时弹簧拉力F=k(L2-L)=
所以(1)实验必须选用的器材是ABCD
(2)实验步骤和要测量的物理量:
①弹簧的原长L;
②火车静止时,竖直挂起钩码时,弹簧的长度L1;
③在火车车厢内,将弹簧的一端固定,另一端钩住玩具小车,放在水平桌面上,使弹簧处于水平,弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致.
④火车启动时,水平拉着小车时,弹簧的长度L2.
(3)由所测量的物理量计算加速度的公式是a=
故答案为:(1)ABCD  
(2)①用刻度尺测量弹簧的原长L,②火车静止时,将钩码挂在弹簧下,竖直吊起,测量弹簧的伸长L1.③在火车车厢内,将弹簧的一端固定,另一端钩住玩具小车,放在水平桌面上,使弹簧处于水平,弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致.④当火车起动时,拉着小车的弹簧伸长,测量弹簧的长度L2.
(3)
点评:该题把测量火车的加速度转移到玩具车上.通过受力分析和牛顿第二定律求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

火车在平直的轨道上启动时的加速度约0.2-0.5m/s2,几个同学在火车上,想利用火车上光滑的水平桌面作为实验台,通过实验测量火车启动时的加速度,可以提供的器材有:
A.质量m=50g的钩码
B.质量M=500g的玩具小车
C.长度约为10cm,劲度系数约为10N/m的轻弹簧(弹性限度为1.5N)
D.长为50cm的刻度尺,最小刻度为1mm
E.秒表
此外还有一些短线和挂钩等,可以用来连接和固定所选用的器材.请设计一种简单可行的实验方案,测量在平直轨道上火车启动时的加速度.设火车开始停在车站,启动后,做匀加速运动,匀加速运动持续的时间约2分钟,根据设计的实验方案,回答下列问题:
(1)实验必须选用的器材是
ABCD
ABCD
.(填所用器材前的字母序号)
(2)要测量的物理量 (写出物理量及其物理意义):
①弹簧的原长L0;
②火车静止时,竖直挂起钩码时,弹簧的长度L1;
③火车启动时,水平拉着小车时,弹簧的长度L2.
①弹簧的原长L0;
②火车静止时,竖直挂起钩码时,弹簧的长度L1;
③火车启动时,水平拉着小车时,弹簧的长度L2.

(3)由所测量的物理量计算加速度的公式是
a=
mg(L2-L0)
M(L1-L0)
a=
mg(L2-L0)
M(L1-L0)
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2008?增城市模拟)火车在平直的轨道上起动时的加速度约为0.2m/s2﹏0.5m/s2.几个同学在外出旅游的火车上想测量火车起动时的加速度,可以提供的器材有:
A.质量m=50g的钩码
B.质量M=500g的新玩具小车
C.长度约为10cm、劲度系数约为10N/m的轻弹簧,弹性限度为1.5N
D.长度为540cm刻度尺、最小刻度为1mm
E.秒表
此外还有一些短线和挂钩等,可以用来连接和固定所选用的器材,当地重力加速度为g.请设计一种简单可行的实验方案,测量在平直轨道上火车起动时的加速度.设火车开始停在车站,起动后做匀加速运动,匀加速运动持续的时间约为2min,就你设计的实验方案,回答下列问题:
(1)实验必须选用的器材是
ABCD
ABCD
.(填所用器材前的字母序号)
(2)说明测量方案和步骤,指明要测量的物理量:
①弹簧的原长L0;
②火车静止时,竖直挂起钩码时,弹簧的长度L1;
③在火车车厢内,将弹簧的一端固定,另一端钩住玩具小车,放在水平桌面上,使弹簧处于水平,弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致.
④火车启动时,水平拉着小车时,弹簧的长度L2.
①弹簧的原长L0;
②火车静止时,竖直挂起钩码时,弹簧的长度L1;
③在火车车厢内,将弹簧的一端固定,另一端钩住玩具小车,放在水平桌面上,使弹簧处于水平,弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致.
④火车启动时,水平拉着小车时,弹簧的长度L2.
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(3)由所测量的物理量计算加速度的公式是
a=
mg(L2-L0)
M(L1-L0)
a=
mg(L2-L0)
M(L1-L0)
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科目:高中物理 来源: 题型:

火车在平直的轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回原起跳点,这是因为(    )

A.人起跳时会得到一个向前的冲力,使他随火车一起向前运动

B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随火车一起向前运动

C.人跳起后,车在继续前进,所以人落下后必然偏后一些.只是由于时间很短,偏后的距离太小,不易看出而已

D.人跳起后至落地,在水平方向人和车始终具有相同的速度

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火车在平直的轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回原起跳点,这是因为(    )

A.人起跳时会得到一个向前的冲力,使他随火车一起向前运动

B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随火车一起向前运动

C.人跳起后,车在继续前进,所以人落下后必然偏后一些.只是由于时间很短,偏后的距离太小,不易看出而已

D.人跳起后至落地,在水平方向人和车始终具有相同的速度

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科目:高中物理 来源: 题型:

火车在平直的水平轨道上匀速行驶,门窗关闭的车厢内有一人向跳起,发现仍落回原处,这是因为(    )
A.人跳起时会得到一个向前的冲力,使他随火车一起向前运动
B.人跳起的瞬间,车厢地板给他一个向前的力,使他随火车一起向前运动
C.人跳起后车在继续前进,所以人落下后必然偏后一些,只是距离很小无法区别而已
D.人跳起后直至落地,在水平方向上人和车具有相同的速度

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