在验证牛顿运动定律的实验中有如图(a)所示的装置,小车放在斜面上,车前端拴有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与穿过打点计时器的纸带

在验证牛顿运动定律的实验中有如图(a)所示的装置,小车放在斜面上,车前端拴有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与穿过打点计时器的纸带

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在验证牛顿运动定律的实验中有如图(a)所示的装置,小车放在斜面上,车前端拴有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与穿过打点计时器的纸带相连.开始时,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.启动计时器,释放重物,小车在重物牵引下,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(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段,纸带运动方向如图箭头所示.

(1)根据所+提供的纸带和数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为______m/s2(计算结果保留两位有效数字).
(2)打a段纸带时,小车的加速度大小是2.5m/s2,请根据加速度的情况,判断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)若g取10m/s2,由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M之比为m:M=______.
答案
(1)C段的加速度为了减小误差,采用逐差法
aC=
△x
T2
=-5.0m/s2
(2)b段中只有D4D5之间位移最大,所以最大速度一定在D4D5之间.
(3)c段时,aC=-5m/s2,设:斜面的夹角为θ,Mgsinθ=MaCsinθ=
1
2

A段时,aa=2.5m/s2,mg-Mgsinθ=(m+M)aa,解得:m:M=1:1.
故答案为:5.0D4D51:1
举一反三
放在水平地面上一质量为m=2kg的质点,在水平恒定外力作用下由静止开始沿直线运动,4s内通过8m的距离,此后撤去外力,质点又运动了2s停止,质点运动过程中所受阻力大小不变,求:
(1)撤去水平恒定外力时质点的速度大小;
(2)质点运动过程中所受到的阻力大小;
(3)质点所受水平恒定外力的大小.
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如图所示,一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于在水平面上加速运动的小车中,加速度为α,在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是(  )
A.当θ一定时,a越大,斜面对物体的正压力越大
B.当θ一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越大
C.当θ一定时,a越大,斜面对物体的正压力越小
D.当θ一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越小

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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______(减小或增大)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹______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______.
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如图所示,物块A静止在水平放置的固定木板上,若分别对A施加相互垂直的两个水平拉力F1和F2作用时(F1<F2),A将分别沿F1和F2的方向匀加速滑动,其受到的滑动摩擦力木小分别为Ff1和Ff2,其加速度大小分别为a1和a2;若从静止开始同时对P施加F1和F2,其受到的滑动摩擦力大小为Ff3,其加速度大小为a3,关于以上各物理量之间的关系,判断正确的是(  )
A.a3=a1=a2B.a3>a2>a1
C.Ff3>Ff1=Ff2D.Ff1=Ff2>Ff3

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如图所示,长L=9m的传送带与水平方向的傾角θ=37°,在电动机的带动下以υ=4m/s的速率顺时针方向运行,在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住,在传送带的A端无初速地放一质量m=1kg的物块,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,物块与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计.(g=10m/s2,sin37°=0.6)求:
(1)物块从第一次静止释放到与挡板P第一次碰撞后,物块再次上升到传送带的最高点的过程中,因摩擦生的热;
(2)物块最终的运动状态及达到该运动状态后电动机的输出功率.
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