【配套K12】内蒙古包头九中2016届高三物理上学期期中试卷(含解析)

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2015-2016学年内蒙古包头九中高三(上)期中物理试卷
一、选择题
1.如图所示,木块A静止在斜面体B上.设木块受到斜面体的支持力大小为N,摩擦力大小为f.当斜面体水平向左做加速度逐渐增大的加速运动时,若木块A相对于斜面体B始终保持
静止,则()
A.N增大,f增大B.N不变,f增大
C.N减小,f先增大后减小D.N增大,f先减小后增大
2.如图所示,在投球游戏中,某人将小球从P点以速度v水平抛向固定在水平地面上的塑料筐,小球恰好沿着筐的上沿入筐并打在筐的底角,若要让小球进入筐中并直接击中筐底正中间,下列说法可行的是()
A.在P点将小球以小于v的速度水平抛出
B.在P点将小球以大于v的速度水平抛出
C.在P点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出
D.在P点正下方某位置将小球以小于v的速度水平抛出
3.质量分别为m和2m的物块、B用轻弹簧相连,设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同.当用水平力F作用于B上且两物块在粗糙的水平面上,共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为x1,如图甲所示;当用同样大小的力F竖直共同加速提升两物块时,弹簧的伸长量为x2,如
图乙所示;当用同样大小的力F沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时,弹簧的伸长量为x3,如图丙所示,则x1:x2:x3等于()
A.1:1:1 B.1:2:3 C.1:2:1 D.无法确定
4.如图,在竖直平面内,滑道ABC关于B点对称,且A、B、C三点在同一水平线上.若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为t1,第二次由C滑到A,所用的时间为t2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则()
A.t1<t2B.t1=t2
C.t1>t2D.无法比较t1、t2的大小
5.如图所示,水平粗糙传送带AB距离地面的高度为h,以恒定速率v0顺时针运行.甲、乙两滑块(可视为质点)之间夹着一个压缩轻弹簧(长度不计),在AB的正中间位置轻放它们时,弹簧立即弹开,两滑块以相同的速率分别向左、右运动.下列判断正确的是()
A.甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧,且距释放点的水平距离相等
B.甲、乙滑块刚离开弹簧时一定是一个减速运动、一个加速运动
C.甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧,但距释放点的水平距离一定不相等
D.甲、乙滑块不可能同时从A、B两端离开传送带
6.如图所示,轻杆长为3L,在杆的A.B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上,外界给予系统一定的能量后,杆和球在竖直面内
转动.在转动的过程中,忽略空气的阻力.若球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力,则下列说法正确的是()
A.球B转到最低点时,其速度为v B=
B.球B在最低点时速度为
C.球B在最高点时,杆对水平轴的作用力为1.5mg
D.球B在最高点,杆对水平轴的作用力为1.25mg
7.静止在地面上的小物体,在竖直向上的拉力作用下由静止开始运动,在向上运动的过程中,物体的机械能与位移的关系如图所示,其中0﹣﹣s1过程的图线是曲线,s1﹣﹣s2过程的图线为平行于横轴的直线.关于物体上升过程(不计空气阻力)的下列说法正确的是()
A.0﹣s1过程中物体所受的拉力是变力,且不断减小
B.s1﹣s2过程中物体做匀速直线运动
C.0﹣s2过程中物体的动能先增大后减小
D.0﹣s2过程中物体的加速度先减小再反向增大,最后保持不变且等于重力加速度
8.在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开C时,A的速度为v,则此过程(弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比,重力加速度为g)()
A.物块A运动的距离为
B.物块A的加速度为
C.拉力F做的功为mv2
D.拉力F对A做的功等于A的机械能的增加量
二、非选择题.包括必考题和选考题两部分.第9题~第12题为必考题,每个试题考生都必须作答.第13题~第16题为选考题,考生根据要求作答.
9.某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h=30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内,用测力计可以同弹簧的下端接触),如图甲所示,若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变l而测出对应的弹力F,作出F﹣l图象如图乙所示,则弹簧的劲度系数为k= N/m,弹簧的原长
l0= .
10.用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验.实验中小车及砝码的总质量为m1,钩码质量为m2,并用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用纸带测出小车运动的加速度.
(1)下列说法正确的是
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验中m1应远大于m2
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应用a﹣图象
(2)下图为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如2图所示.已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a= m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度.根据测得的多组数据画出a﹣F关系图线,如图3所示.此图线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是
A.小车与平面轨道之间存在摩擦 B.平面轨道倾斜角度过大
C.所挂钩码的总质量过大 D.所用小车的质量过大.
11.如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面底端有一质量m=1.0kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25,现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F=10.0N,方向平行斜面向上.经时间t=4.0s绳子突然断了,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)绳断时物体的速度大小
(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间.
12.如图甲所示,带斜面的足够长木板P,质量M=3kg.静止在水平地面上,其右侧靠竖直墙壁,倾斜面BC与水平面AB的夹角θ=37°.两者平滑对接.t=0s时,质量m=1kg、可视为质点的滑块Q从顶点C由静止开始下滑.图乙所示为Q在0~6s内的速率v随时间t变化的部分图线.已知P与Q间的动摩擦因数是P与地面间的动摩擦因数的5倍,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:
(1)木板P与地面间的动摩擦因数;
(2)t=8s时,木板P与滑块Q的速度大小;
(3)0~8s内,滑块Q与木板P之间因摩擦而产生的热量.
【物理-选修3-4】
13.下列说法正确的是()
A.简谐运动的周期与振幅无关
B.在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=﹣kx中,F为振动物体受到的合外力,k为弹簧的劲度系数
C.在波传播方向上,某个质点的振动速度就是波的传播速度
D.在双缝干涉实验中,同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽
E.在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象,狭缝宽度必须比波长小或者相差不太多
14.如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图,圈弧CD为半径为R的四分之一的圆周,圆心为O,光线从AB面上的某点入射,入射角θ1=45°,它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点,其光路图如图所示.求:
(1)该棱镜的折射率n;
(2)光线在该棱镜中传播的速度大小v(已知光在空气中的传播速度c=3×108m/s).
【物理-选修3-5】
15.下列说法正确的是()
A.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律
B.α、β、γ射线比较,α射线的电离作用最弱
C.光的波长越短,光子的能量越大,光的粒子性越明显
D.原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里
E.由玻尔的原子模型可以推知,氢原子处于激发态,量子数越大,核外电子动能越小
16.如图所示,光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时,两车自动分离),甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5.一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧的弹性势能E0=10J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止状态.现剪断细线,求:
①滑块P滑上乙时的瞬时速度的大小;
②滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,滑块P在乙车上滑行的距离.(取g=10m/s2)
2015-2016学年内蒙古包头九中高三(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1.如图所示,木块A静止在斜面体B上.设木块受到斜面体的支持力大小为N,摩擦力大小为f.当斜面体水平向左做加速度逐渐增大的加速运动时,若木块A相对于斜面体B始终保持
静止,则()
A.N增大,f增大B.N不变,f增大
C.N减小,f先增大后减小D.N增大,f先减小后增大
【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.
【专题】牛顿运动定律综合专题.
【分析】使物体和斜面体一起向左做加速运动,加速度水平向左,将加速度分解为沿斜面向下和垂直于斜面向上两个方向,根据牛顿第二定律得到支持力N和摩擦力f的关系式进行分析.
【解答】解:当加速度较小时,摩擦力f沿斜面向上.将加速度分解为沿斜面向下和垂直于斜面向上.根据牛顿第二定律得
N﹣mgcosθ=masinθ,
mgsinθ﹣f=macosθ,
得到N=mgcosθ+masinθ;
f=mgsinθ﹣macosθ
可知当a增大时,N增大,f减小.
当加速度较大时,摩擦力f沿斜面向下.根据牛顿第二定律得
N﹣mgcosθ=masinθ,
mgsinθ+f=macosθ,
得到N﹣mgcosθ=masinθ,f=macosθ﹣mgsinθ
可知当a增大时,N增大,f增大.
所以N增大,f先减小后增大.故 D正确,A、B、C错误.
故选:D.
【点评】本题考查灵活运用正交分解处理物理问题的能力,采用的是分解加速度,不分解要求的力的方法,使解题过程简洁方便.
2.如图所示,在投球游戏中,某人将小球从P点以速度v水平抛向固定在水平地面上的塑料筐,小球恰好沿着筐的上沿入筐并打在筐的底角,若要让小球进入筐中并直接击中筐底正中间,下列说法可行的是()
A.在P点将小球以小于v的速度水平抛出
B.在P点将小球以大于v的速度水平抛出
C.在P点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出
D.在P点正下方某位置将小球以小于v的速度水平抛出
【考点】平抛运动.
【专题】平抛运动专题.
【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,结合运动学公式分析判断.
【解答】解:A、在P点的初速度减小,则下降到框上沿这段时间内,水平位移变小,则小球不能进入筐中,故A错误.
B、在P点的初速度增大,则下降到筐底的时间内,水平位移增大,不能直接击中筐底的正中间,故B错误.
C、在P点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出,根据x=知,水平位移可以减小,也不会与框的左边沿相撞,落在筐底的正中间,故C正确.
D、在P点正下方某位置将小球以小于v的速度水平抛出,则下落到筐的上沿这段时间内水平位移变小,小球不能进筐.故D错误.
故选:C.
【点评】本题运用平抛运动的知识分析处理生活中的问题,比较简单,关键运用运动的分解方法得到水平位移的表达式.
3.质量分别为m和2m的物块、B用轻弹簧相连,设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同.当用水平力F作用于B上且两物块在粗糙的水平面上,共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为x1,如图甲所示;当用同样大小的力F竖直共同加速提升两物块时,弹簧的伸长量为x2,如图乙所示;当用同样大小的力F沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时,弹簧的伸长量为x3,如图丙所示,则x1:x2:x3等于()
A.1:1:1 B.1:2:3 C.1:2:1 D.无法确定
【考点】牛顿运动定律的应用-连接体;胡克定律.
【专题】牛顿运动定律综合专题.
【分析】本题是连接体问题,可以先用整体法根据牛顿第二定律求出加速度,用F和m表示,再隔离A研究,求得弹簧的弹力及伸长量,最后得到x1:x2:x3.
【解答】解:甲图,对整体研究,根据牛顿第二定律得,
a1=
对A:kx1﹣μmg=ma1
解得x1=
乙图,对整体研究,根据牛顿第二定律得,
a2=
对A:kx2﹣mg=ma2
解得x2=则
丙图,对整体研究,根据牛顿第二定律得F
a3=
对A:kx3﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma3
解得x3=则x1:x2:x3=1:1:1
故A正确,BCD错误
故选A.
【点评】牛顿定律处理连接体问题时,常常采用隔离法和整体法相结合的方法研究.隔离法选取受力少的物体研究简单.求内力时,必须用隔离法.求整体的加速度可用整体法.
4.如图,在竖直平面内,滑道ABC关于B点对称,且A、B、C三点在同一水平线上.若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为t1,第二次由C滑到A,所用的时间为t2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则()
A.t1<t2B.t1=t2
C.t1>t2D.无法比较t1、t2的大小
【考点】动能定理的应用;滑动摩擦力.
【分析】滑块做圆周运动,根据牛顿第二定律判断滑块受到的支持力大小关系,然后判断摩擦力大小关系,再比较滑块的运动时间.
【解答】解:在AB段,由牛顿第二定律得:mg﹣F=m,滑块受到的支持力:F=mg﹣m,则速度v越大,滑块受支持力F越小,摩擦力f=μF就越小,
在BC段,由牛顿第二定律得:F﹣mg=m,滑块受到的支持力:F=mg+m,则速度v越大,滑块受支持力F越大,摩擦力f就越大,
由题意知从A运动到C相比从C到A,在AB段速度较大,在BC段速度较小,所以从A到C 运动过程受摩擦力较小,用时短,故A正确,BCD错误;
故选:A.
【点评】本题考查了比较滑块运动时间关系,分析清楚滑块的运动过程、应用牛顿第二定律与摩擦力公式即可正确解题.
5.如图所示,水平粗糙传送带AB距离地面的高度为h,以恒定速率v0顺时针运行.甲、乙两滑块(可视为质点)之间夹着一个压缩轻弹簧(长度不计),在AB的正中间位置轻放它们时,弹簧立即弹开,两滑块以相同的速率分别向左、右运动.下列判断正确的是()
A.甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧,且距释放点的水平距离相等
B.甲、乙滑块刚离开弹簧时一定是一个减速运动、一个加速运动
C.甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧,但距释放点的水平距离一定不相等
D.甲、乙滑块不可能同时从A、B两端离开传送带
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】牛顿运动定律综合专题.
【分析】弹簧弹开后,两滑块以相同的速率分别向左、右运动.根据滑块的受力判断物体的运动,需讨论滑块弹簧后的速度与传送带的速度的大小.
【解答】解:A、若v小于v0.弹簧立即弹开后,甲物体向左做初速度为v,加速度为a的匀减速运动.速度为零后可以再向相反的方向运动.整个过程是做初速度为v,加速度和皮带运动方向相同的减速运动.乙物体做初速度为v,加速度为a的匀加速运动,运动方向和加速度的方向都和皮带轮的运动方向相同.甲乙到达B点时的速度相同.落地的位置在同一点.故A正确;
B、设v大于v0.弹簧立即弹开后,甲物体向左做初速度为v,加速度为a的匀减速运动.乙物体向向右做初速度为v,(若v大于v0),则乙也做加速度为a的匀减速运动.此种情况两个物体落地后,距释放点的水平距离可能相等且运动时间相等.BCD错误.
故选:A
【点评】解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动,这是处理物体的运动的基础,需扎实掌握.
6.如图所示,轻杆长为3L,在杆的A.B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上,外界给予系统一定的能量后,杆和球在竖直面内转动.在转动的过程中,忽略空气的阻力.若球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力,则下列说法正确的是()
A.球B转到最低点时,其速度为v B=
B.球B在最低点时速度为
C.球B在最高点时,杆对水平轴的作用力为1.5mg
D.球B在最高点,杆对水平轴的作用力为1.25mg
【考点】向心力;牛顿第二定律;机械能守恒定律.
【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用.
【分析】球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力,重力恰好提供向心力,可以求出求B的线速度与角速度;转动过程中,两球系统机械能守恒,根据机械能守恒定律列式可以进一步求解出各个位置的速度.
【解答】解:A、球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力,即重力恰好提供向心力,有:
mg=m
解得:v=
由于A、B两球的角速度相等,而线速度之比等于半径之比,故此时A的线速度为:
v A==;
由机械能守恒定律可知:B转到最低点时有:
mg3L+mv2B+mv′2A=mg4L+mv2+m()2;
解得:v B=;故A正确,B错误;
C、B球到最高点时,对杆无弹力,此时A球受重力和拉力的合力提供向心力,有:
F﹣mg=m()2L
解得:F=1.5mg;故杆对支点的作用力为1.5mg.
故C正确;D错误;
故选:AC.
【点评】本题中两个球组成的系统内部动能与重力势能相互转化,机械能守恒,同时两球角速度相等,线速度之比等于转动半径之比,根据机械能守恒定律和牛顿第二定律联立列式求解.
7.静止在地面上的小物体,在竖直向上的拉力作用下由静止开始运动,在向上运动的过程中,物体的机械能与位移的关系如图所示,其中0﹣﹣s1过程的图线是曲线,s1﹣﹣s2过程的图线为平行于横轴的直线.关于物体上升过程(不计空气阻力)的下列说法正确的是()
A.0﹣s1过程中物体所受的拉力是变力,且不断减小
B.s1﹣s2过程中物体做匀速直线运动
C.0﹣s2过程中物体的动能先增大后减小
D.0﹣s2过程中物体的加速度先减小再反向增大,最后保持不变且等于重力加速度
【考点】机械能守恒定律;牛顿第二定律;动能定理的应用.
【专题】机械能守恒定律应用专题.
【分析】根据功能关系:除重力以外其它力所做的功等于机械能的增量,0﹣﹣s1过程中物体机械能在增加,知拉力在做正功,机械能与位移图线的斜率表示拉力.当机械能守恒时,拉力等于零,通过拉力的变化判断其加速度以及动能的变化.
【解答】解:A、0﹣﹣s1过程中,图线的斜率逐渐减小到零,知物体的拉力逐渐减小到零.故A正确.
B、s1﹣﹣s2过程中物体仅受重力,做匀减速直线运动.故B错误.
C、0﹣﹣s1过程中,开始拉力大于重力,做加速运动,动能增加,然后拉力小于重力,做减速运动,动能减小,s1﹣﹣s2过程动能逐渐减小.所以0﹣﹣s2过程中物体的动能先增大后减小.故C正确.
D、0﹣﹣s1过程中,开始拉力大于重力,加速度方向向上,逐渐减小,然后拉力小于重力,加速度方向向下,逐渐增大到g,s1﹣﹣s2过程仅受重力,加速度保持g不变.故D正确.
故选ACD.
【点评】解决本题的关键通过图线的斜率确定出拉力的变化,然后根据牛顿第二定律判断出加速度的方向,根据加速度方向和速度的方向关系知道物体的运动规律.
8.在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开C时,A的速度为v,则此过程(弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比,重力加速度为g)()
A.物块A运动的距离为
B.物块A的加速度为
C.拉力F做的功为mv2
D.拉力F对A做的功等于A的机械能的增加量
【考点】功的计算;胡克定律;牛顿第二定律;机械能守恒定律.
【专题】功的计算专题.
【分析】未加拉力F时,物体A对弹簧的压力等于其重力的下滑分力;物块B刚要离开C 时,弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力;根据平衡条件并结合胡克定律求解出两个状态弹簧的行变量,得到弹簧的长度变化情况;然后结合功能关系进行分析即可.
【解答】解:A、开始时,弹簧处于压缩状态,压力等于物体A重力的下滑分力,根据胡克定律,有:
mgsinθ=kx1
解得:
x1=
物块B刚要离开C时,弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力,根据胡克定律,有;
mgsinθ=kx2
解得:
x2=
故物块A运动的距离为:,故A正确;
B、此时物体A受拉力、重力、支持力和弹簧的拉力,根据牛顿第二定律,有:
F﹣mgsinθ﹣T=ma
弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力,为:
T=mgsinθ
故:a=,故B错误;
C、D、拉力F做的功等于物体A、弹簧系统机械能的增加量,为:
W=mg•△xsinθ+,故CD错误;
故选:A.
【点评】本题关键抓住两个临界状态,开始时的平衡状态和最后的B物体恰好要滑动的临界状态,然后结合功能关系分析,不难.
二、非选择题.包括必考题和选考题两部分.第9题~第12题为必考题,每个试题考生都必须作答.第13题~第16题为选考题,考生根据要求作答.
9.某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h=30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内,用测力计可以同弹簧的下端接触),如图甲所示,若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变l而测出对应的弹力F,作出F﹣l图象如图乙所示,则弹簧的劲度系数为k= 200 N/m,弹簧的原长l0= 20cm .
【考点】探究影响摩擦力的大小的因素.
【专题】实验题;摩擦力专题.
【分析】根据胡克定律写出F与l的关系式,然后结合数学知识求解即可.
【解答】解:根据胡克定律F与l的关系式为:F=k(l+h﹣l0)=kl+k(h﹣l0),从图象中可得直线的斜率为2N/cm,截距为20N,故弹簧的劲度系数为:
k=2N/cm=200N/m
由k(h﹣l0)=20N
于是:l0=20cm
故答案为:200; 20cm
【点评】找到各个物理量之间的关系,然后根据胡克定律列方程,是解答本题的突破口,这要求学生有较强的数学推导能力.
10.用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验.实验中小车及砝码的总质量为m1,钩码质量为m2,并用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用纸带测出小车运动的加速度.
(1)下列说法正确的是CD
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验中m1应远大于m2
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应用a﹣图象
(2)下图为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如2图所示.已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a= 1.0 m/s2.(结果保留两位有效数字)
(3)实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度.根据测得的多组数据画出a﹣F关系图线,如图3所示.此图线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是 C
A.小车与平面轨道之间存在摩擦 B.平面轨道倾斜角度过大
C.所挂钩码的总质量过大 D.所用小车的质量过大.
【考点】验证牛顿第二运动定律.
【专题】实验题;牛顿运动定律综合专题.
【分析】实验时需要提前做的工作有两个:①平衡摩擦力,且每次改变小车质量时,不用重新平衡摩擦力,因为f=mgsinθ=μmgcosθ,m约掉了.②让小车的质量M远远大于小桶(及砝码)的质量m.根据纸带数据,由△x=at2可求小车的加速度.根据实验图象可分析实验误差情况.
【解答】解:(1)A、平衡摩擦力,假设木板倾角为θ,则有:f=mgsinθ=μmgcosθ,m 约掉了,故不需要重新平衡摩擦力.故A错误.
B、实验时应先接通电源后释放小车,故B错误.
C、让小车的质量m1远远大于钩码的质量m2,因为:实际上绳子的拉力F=m1a=m2g,
故应该是m2<<m1,而当m2不再远远小于m1时a==,随m2的增大物体的加速度逐渐减小且无限趋近于g,故C正确.
D、F=ma,所以:a=F,当F一定时,a与成正比,故D正确.
故选:CD.
(2)计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s,
根据纸带数据,由△x=at2可得
小车的加速度a===1.0m/s2.
(3)随着力F的增大,即砝码和小盘总质量的增大,不再满足砝码和小盘的质量远小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象,故C正确、ABD错误.
故选:C.
故答案为:(1)CD;(2)1.0;(3)C。

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