如图甲所示,小车放在斜面上,车前端栓有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连.起初小车停在靠近打点计时器的位置,重

如图甲所示,小车放在斜面上,车前端栓有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连.起初小车停在靠近打点计时器的位置,重

题型:不详难度:来源:
如图甲所示,小车放在斜面上,车前端栓有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连.起初小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动打点计时器,释放重物,小车在重物的牵引下,由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后,小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz.图乙中a、b、c是小车运动时打下的纸带上的三段,纸带的运动方向如图乙中箭头所示.

魔方格

(1)根据所提供纸带上的数据,可计算出打a段纸带时小车的加速度大小为______m/s2;打c段纸带时小车的加速度大小为______m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)请根据你计算的加速度情况,可判断出小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的______两点之间.
(3)如果重力加速度g取10m/s2,请你根据纸带上的数据推算出重物与小车的质量之比.
答案
(1)根据△x=aT2得:
a段纸带时小车的加速度aa=
△xa
T2
=
0.001
0.02×0.02
=2.5
m/s2      
打c段纸带时小车的加速度ac=
△xc
T2
=
-0.002
0.02×0.02
=-5.0
m/s2                        
所以打c段纸带时小车的加速度大小为5.0 m/s2
(2)b段中只有DE之间位移最大,所以最大速度一定在DE之间.
(3)设小车的质量为M,重物的质量为m,斜面的倾角为θ,小车与斜面之间的滑动摩擦力Ff,小车加速过程中,
对小车和重物整体应用牛顿第二定律得mg-Mgsinθ-Ff=(M+m)a1
当重物落地后,小车减速上升的过程中应用牛顿第二定律得Mgsinθ+Ff=Ma2
联立两式并将a1=2.5m/s2a2=5.0m/s2的数值代入得
m
M
=
1
1

故答案为:(1)2.5;    5.0;          
(2)DE区间内;
(3)1;1
举一反三
某研究性学习小组利用闪光照相研究物体的运动,通过闪光照相可以利用多次曝光在同一照相底片上记录下物体多次曝光的位置.如果有一个物体正在做匀加速直线运动,他们用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,已知闪光时间间隔为0.1s,对照片分析处理后得到如下数据,物体在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了O.02m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.08m.
(1)根据以上数据他们能否求出物体运动的加速度?如果能,继续回答第(2)问;如果不能,说明理由.
(2)物体运动的加速度多大.
(3)物体在第3次闪光时运动的速度多大.
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(1)若有一个10分度的游标卡尺的测量读数为1.13cm,由此可知此测量仪器游标上的第0、1、2、3、…条刻度线中的第______条刻度线与主尺上表示______mm处的刻度线对齐.

魔方格

(2)在研究匀变速直线运动的实验中,如图所示为某一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1s,则打下C点时小车的速度为______m/s,小车运动的加速度a=______m/s2(结果保留两位有效数字)
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下图(a)是用DIS测定小车起动时加速度的实验装置.
(1)信号发射部分和信号接收部分组成______传感器,A应是信号______部分.
(2)实验室里使用这组传感器直接测量的物理量是______.
(3)图(b)是根据实验数据得到的速度-时间图象,据图象中数据可求出小车加速度的大小为a=______m/s2

魔方格
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(1)某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验,图1是某次实验得出的纸带,所用电源的频率为
50HZ,舍去前面比较密集的点,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3….各计数点与0计数点之间的距离依次为
d1=3cm,d2=7.5cm,d3=13.5cm,则:
(1)物体做______的运动,理由是______;
(2)物体通过1计数点的速度υ1=______m/s;
(3)物体运动的加速度为a=______m/s2

魔方格

(2)某同学设计了一个探究加速度与物体所  受合外力F及质量M的关系实验.图2为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板.
①若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的
1
M
数据如表1所示.
表1
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次数12345
小车加速度a/(m•s-21.981.481.000.670.50
小车质量M/kg0.250.330.500.751.00
质量倒数
1
M
/kg-1
4.003.002.001.331.00
小球做直线运动时的频闪照片如图所示.已知频闪周期 T=0.1s,小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为 OA=6.51cm,AB=5.59cm,BC=4.70cm,CD=3.80cm,DE=2.89cm,EF=2.00cm.小球在位置 A 时速度大小vA=______m/s,小球运动的加速度大小a=______m/s2.(保留三位有效数字)魔方格