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【题目】现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。
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⑴填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a= 。
③用米尺测量A1相对于A2的高度h,设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F= 。
④改变 ,重复上述测量。
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0。
②进行⑴中的各项测量。
③计算与作图时用(h-h0)代替h
对此方案有以下几种评论意见:
A.方案正确可行。
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关。
其中合理的意见是 。
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【题目】下图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接。斜面AB和圆形轨道都是光滑的。圆形轨道半径为R。一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下,小车恰能通过圆形轨道的最高点C。已知重力加速度为g。
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求:(1)A点距水平面的高度h;
(2)在B点轨道对小车的支持力的大小。
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【题目】滑板运动是一项非常刺激的水上运动.研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图),滑板做匀速直线运动,相应的k="50" kg/m,人和滑板的总质量为100 kg,试求(重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,忽略空气阻力):
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(1)水平牵引力的大小;
(2)滑板的速率;
(3)水平牵引力的功率.
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【题目】在研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出了一条纸带,已知计时器打点的时间间隔为0.02s,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D几个计数点,如图所示.用刻度尺量得OA=1.50cm,OB=3.40cm,OC=5.70cm,OD=8.40cm.打C点时纸带的速度大小为 m/s,纸带的加速度大小为 m/s2.
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【题目】如图所示,一质量为m的小物体固定在劲度系数为k的轻弹簧右端,轻弹簧的左端固定在竖直墙上,水平向左的外力F推物体压缩弹簧,使弹簧长度被压缩了b。已知弹簧被拉长(或者压缩)长度为x时的弹性势能EP =
kx2。求在下述两种情况下,撤去外力后物体能够达到的最大速度。
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(1)地面光滑;
(2)物体与地面的动摩擦因数为μ。
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【题目】为了研究物体的平抛运动,可做下面的实验:如图1所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出;同时B球被松开,做自由落体运动。两球同时落到地面。把整个装置放在不同高度,重新做此实验,结果两小球总是同时落地。此实验说明了A球在竖直方向做
运动。某同学接着研究事先描出的小钢球做平抛运动的轨迹,以抛出点为坐标原点O,取水平向右为x轴,竖直向下为y轴,如图2所示。在轨迹上任取点A和B,坐标分别为A(x1,y1)和B(x2,y2),使得y1∶y2 = 1∶4,结果发现x1∶x2= 1∶2,此结果说明了小钢球在水平方向做 运动。
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图1 图2
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【题目】像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1s和t2s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺示数如图丙所示.
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(1)读出滑块的宽度d=________cm.
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(2) 滑块通过光电门1的速度v1,滑块通过光电门2的速度v2。
(3)已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还测量出的物理量有P点到桌面高度h;P点与Q点的距离为a;斜面的长度S。
(4) 用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式μ=_______ (用字母表示)。
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【题目】如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,下列说法中正确的是( )
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A.从图示时刻开始质点a的加速度将减小
B.从图示时刻开始,经过0.01 s,质点a通过的路程为0.4 m
C.若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象,则另一列波的频率为50 Hz
D.若该波传播过程中遇到宽约20 m的障碍物,则会发生明显的衍射现象
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【题目】在《探究功与物体速度变化关系》的实验中,甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线,即W-v图线,如图甲,并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线,即W-v2图,如图乙,并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。关于甲、乙两位同学的分析,你的评价是
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A. 甲的分析正确,乙的分析不正确
B. 甲的分析不正确,乙的分析正确
C. 甲和乙的分析都正确
D. 甲和乙的分析都不正确
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