图像专题T
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直线图像六要素——函数关系——原理式
X-t,V-t, a—t, F-t
1,坐标
1. 质点做直线运动的速度—时间图象如图所示,该质点()。
A: 在第秒末速度方向发生了改变 B: 在第秒末加速度方向发生了改变
C: 在前秒内发生的位移为零 D: 第秒末和第秒末的位置相同
答案详解D
2. 一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止.下列速度v和位移x的关系图象中,能描述该过程的是( )
A B C D
答案详解
B
解:物体做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为,
则
,
所以图象是单调递增凸函数,
刹车后做匀减速直线运动,可以反过来看成初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为,则
计算得出:,则图象是单调递增的凸函数,再反过来即为单调递减的凸函数,所以B选项是
正确的.
所以B选项是正确的
3.一质点的位移-时间图象为如图所示的一段抛物线,其方程为x=-20t2+40t,则有关说法正确的是()
A.质点做曲线运动 B.质点做加速度先减小后增大的直线运动C.质点做加速度大小为40 m/s2的匀变速直线运动
D.质点在0~1 s内的平均速度大于20 m/s
4.一质点的位移-时间图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.质点的运动轨迹是抛物线 B.在t=4 s时,质点的速度最大C.质点两次经过x=40 m处的时间间隔大于4 s
D.前一半时间的平均速度等于后一半时间的平均速度
5.(多选)如下图所示为某质点的速度-时间图象,则下列说法中正确的是( )
A.在0~4 s内,质点做匀变速直线运动 B.在6~10 s内,质点处于静止状态
C.在4 s末,质点运动方向反向 D.在12 s末,质点的加速度为-1 m/s2
6.(多选)质量m=2 kg、初速度v0=8 m/s的物体沿着粗糙的水平面向右运动,物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.1,同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用,水平向右为拉力的正方向.则以下结论正确的是(取g=10 m/s2)( )
A. 0~1 s内,物体的加速度大小为2 m/s2 B. 1~2 s内,物体的加速度大小为2 m/s2 C. 0~1 s内,物体的位移为7 m D. 0~2 s内,物体的总位移为11 m
2.矢量标量大小关系
X-t,V-m,mgh-h
1.某物体做直线运动的v-t图像如图所示,由图可知,该物体()。
A. 第1s内和第3s内的运动方向相反
B. 第3s内和第4s内的加速度相同
C. 第1s内和第4s内的位移大小不相等
D. 0~2s和0~4s内的平均速度大小相等
答案详解
B
2. 静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线。
一质量为m、带电量
为+q的粒子(不计重力),以初速度从O点进入电场,沿x轴正方向运动。
下列叙述正确的是
()。
A: 粒子从O运动到的过程中速度逐渐增大 B: 粒子从运动到的过程中,电势能先减小后增大
C: 要使粒子能运动到处,粒子的初速度至少为
D: 若,粒子在运动过程中的最大速度为
答案详解
D
3. 静电场在轴上的场强随的变化关系如图所示,轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿轴运动,则点电荷()。
A: 在和处电势能相等 B: 在运动到的过程中电势能增大
C: 由运动到的过程中电场力先增大后减小 D: 由运动到的过程中电场力先减小后增大
答案详解
BC
真题
1.某同学为研究物体运动情况,绘制了物体运动的x-t图象,如图所示.图中纵坐标表示物体的位移x,横坐标表示时间t,由此可知该物体做( )
A.匀速直线运动 B.变速直线运动 C.匀速曲线运动 D.变速曲线运动
2.如图所示,表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上,ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动,经时间t0后到达顶点b时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑.在小物块从a运动到c的过程中,可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是 ( )
A. B. C. D.
3.如图所示,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零.对于该运动过程,若用h、x、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是( )
A. B. C. D.
4.(多选)如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移-时间(x-t)图线,由图可知( )
A.在时刻t1,a车追上b车 B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
5.(多选)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图象如图所示,则( )
A.甲、乙在t=0到t=1 s之间沿同一方向运动 B.乙在t=0到t=7 s之间的位移为零
C.甲在t=0到t=4 s之间做往复运动 D.甲、乙在t=6 s时的加速度方向相同
3.拐点,交点,相遇还是反转
X-t,V-t
1.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。
在到的时间内,它们的图象如图所示。
在这段时间内()。
A: 汽车甲的平均速度比乙的大 B: 汽车乙的平均速度等于
C: 甲、乙两汽车的位移相同 D: 汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大答案详解
A
2.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间()图象,由图可知()。
A: 在时刻,a车追上b车 B: 在时刻,a、b两车运动方向相反
C: 在到这段时间内,b车的速率先减少后增加 D: 在到这段时间内,b车的速率一直比a车大
答案详解
BC
3.如图所示,x-t图象和v-t图象中,给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A.图线1表示物体做曲线运动,图线3表示物体做直线运动
B.x-t图象中t1时刻物体1的速度大于物体2的速度,0至t2时间内物体1平均速度等于物体2的平均速度
C.v-t图象中0至t3时间内物体4的位移大于物体3的位移,物体4的平均速度大于物体3的平均速度
D.两图象中,t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动
4.(多选)一辆汽车出厂前需经过13项严格的质量检测,才能被贴上“产品合格证”和“3C强制产品认证”标识.其中的转翼检测就是进行低速实验,检测多项安全性能.在水平平行的两条车道上检测甲、乙两车,在t=0时刻,甲、乙两车并排,两车的速度—时间关系图象如图所示,则
A. 0~6 s,甲、乙两车相遇两次
B. 0~6 s,乙车牵引力做功与阻力做功之比为1∶2
C.在t=1 s时乙车追上甲车,在t=4 s时甲车追上乙车
D.乙车的启动加速度大小是制动加速度大小的2倍
5.(多选)如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是 ( )
A.电源1与电源2的内阻之比是11∶7
B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1
C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1∶2
D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2
4,斜率
1.质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动,如图a、b分别表示物体不受拉力和受到水平拉力作用的v-t图象,则拉力与摩擦力之比为( )
A.9∶8 B.4∶3 C.2∶1 D.3∶2
2.汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地.汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力,且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力.汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动,它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内,位移x随时间t的变化关系可能是( )
A. B. C. D.
3.一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.下列描绘将皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象,可能正确的是( )
A. B. C. D.
4.以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的图象可能正确的是( )
A. B. C. D.
5.(多选)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图所示.在图中所标注的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有 ( )
A.t1 B.t2 C.t3 D.t4
6.(多选)甲、乙两物体从同一点开始做直线运动,其v-t图象如图所示,下列判断正确的是( )
A.在t0时刻两物体速度大小相等,方向相反
B.在t0时刻两物体加速度大小相等,方向相反
C.在t0时刻之前,乙物体在甲物体前方,并且两物体间距离越来越大
D.在t0时刻之后,甲物体在乙物体前方,并且两物体间距离越来越大
7,(多选)如图,游乐场中从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道,甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法正确的有( )
A.甲的切向加速度始终比乙的大 B.甲、乙在同一高度的速度大小相等
C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D.甲比乙先到达B处
5,面积
1.如图是在同一条直线上运动的A、B两质点的x-t图象,由图可知( )
A.t=0时,A在B后面 B.B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面
C.在0~t1时间内B的运动速度比A大 D.A质点在0~t1做加速运动,之后做匀速运动
2.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如下图所示.两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S.在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d.已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能的是( )
A.t′=t1,d=S B.t′=t1,d=S
C.t′=t1,d=S D.t′=t1,d=S
3.质点做直线运动的v-t图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8 s内平均速度的大小和方向分别为( )
A. 0.25 m/s 向右 B. 0.25 m/s 向左
C. 1 m/s 向右 D. 1 m/s 向左
4.甲乙两汽车在一直公路上同向行驶.在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图象如图所示.在这段时间内( )
A.汽车甲的平均速度比乙的大 B.汽车乙的平均速度等于
C.甲乙两汽车的位移相同 D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
5.在一大雾天,一辆小汽车以30 m/s的速度匀速行驶在高速公路上,突然发现正前方30 m处有一辆大卡车以10 m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵.如图所示,图线a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图象(忽略刹车反应时间),以下说法正确的是( )
A.因刹车失灵前小汽车已减速,故不会发生追尾事故 B.在t=3 s时发生追尾事故
C.在t=5 s时发生追尾事故
D.若紧急刹车时两车相距40米,则不会发生追尾事故且两车最近时相距10米
6.(多选)如图所示是沿同一直线运动的甲、乙两物体的x-t图象,下列说法中正确的是( )
A.甲启动的时刻比乙早t1s B.当t=t2s时,两物体相遇
C.当t=t2s时,两物体相距最远 D.当t=t3s时,两物体相距x1m
7.(多选)A和B两质点在同一直线上运动的v-t图象如图所示,已知在第3 s末两个物体在途中相遇,则下列说法正确的是( )
A.两物体从同一地点出发 B.出发时B在A前3 m处
C. 5 s末两个物体再次相遇 D.t=0时两物体的距离比t=5 s时的大
8.(多选)如图所示为a、b、c三个质点在同一直线上做直线运动的v-t图象,t=3t0时刻三个质点相遇,则( )
A.t=0时刻,b、c两个质点在同一位置 B.t=2t0时刻,a、b两质点在同一位置C.t=0时刻,a、c间距离是b、c间距离的2倍
D. 0~3t0时间内,a的平均速度是c的平均速度的2倍
9.(多选)一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示.下列选项正确的是( )
A.在0~6 s内,物体离出发点最远为30 m B.在0~6 s内,物体经过的路程为40 m C.在0~4 s内,物体的平均速率为7.5 m/s D.在5~6 s内,物体所受的合外力做负功
10.(多选)一辆汽车出厂前需经过13项严格的质量检测,才能被贴上“产品合格证”和“3C强制产品认证”标识.其中的转翼检测就是进行低速实验,检测多项安全性能.在水平平行的两条车道上检测甲、乙两车,在t=0时刻,甲、乙两车并排,两车的速度—时间关系图象如图所示,则
A. 0~6 s,甲、乙两车相遇两次 B. 0~6 s,乙车牵引力做功与阻力做功之比为1∶2 C.在t=1 s时乙车追上甲车,在t=4 s时甲车追上乙车
D.乙车的启动加速度大小是制动加速度大小的2倍
11.一辆长途客车正在以v=20 m/s的速度匀速行驶,突然司机看见车的正前方x=45 m处有一只小狗(图甲),司机立即采取制动措施.从司机看见小狗到长途客车开始做匀减速直线运动的时间间隔Δt =0.5 s.若从司机看见小狗开始计时(t=0),该长途客车的速度—时间图象如图乙所示.求:
(1)长途客车在Δt时间内前进的距离;
(2)长途客车从司机发现小狗至停止运动的这段时间内前进的距离;
(3)根据你的计算结果,判断小狗是否安全.如果安全,请说明你判断的依据;如果不安全,有哪些方式可以使小狗安全.
6,坐标转换
1. 一质点在外力的作用下做直线运动,其速度随时间变化的图象如图。
在图中标出的时间中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有()。
A: B: C: D:
答案详解
AC
2. 汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如右图12所示。
⑴画出汽车在0~60s内的v-t图线;
⑵求在这60s内汽车行驶的路程。
答案详解
解:设末、末的速度分别为和.
(1)在内汽车做匀加速直线运动,由得:
内汽车做匀速直线运动,速度为
在内汽车做匀减速直线运动,设从末起经过时间t速度为0,则
则
据上述数据,画出汽车在内的图线如图所示.
(2)由图象的面积可得,内汽车行驶的路程:
3. 如图,线圈、绕在同一软铁芯上,在线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈间电压
如图所示。
已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是()。
A: B:
C: D:
答案详解
C
4. 一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。
取该直线为轴,起始点为坐标原点,其电势能与位移的关系如图所示。
下列图象中合理的是()。
A: 电场强度与位移关系B: 粒子动能与位移关系C: 粒子速度与位移关系
D: 粒子加速度与位移关系
答案详解
D
5如图甲所示,在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),t=0时刻,A板电势高于B板电势,当两板间加上如图乙所示的交变电压后,下列图象中能正确反映电子速度v、位移x、加速度a和动能Ek四个物理量随时间变化规律的是( )
A.
B.
C.
D.
【答
案】
【解
析】分析电子一个周期内的运动情况:0~时间内,电子从静止开始向A板做匀加速直线运动,~沿原方向做匀减速直线运动,时刻速度为零. ~T时间内
向B板做匀加速直线运动,T~T继续向B板做匀减速直线运动.根据以上的分析可
知A图象符合电子的运动情况.故A正确.电子做匀变速直线运动时x-t图象是抛
物线,故B错误.根据电子的运动情况:匀加速运动和匀减速运动,而匀变速运动的
加速度不变,a-t图象应平行于横轴.故C错误.匀变速运动速度图象是倾斜的直
线,Ek-t图象是曲线.故D错误.
6.
(多选)如图,A板的电势φA=0,B板的电势φB随时间的变化规律如图所示.电子只受电场力的作用,且初速度为零,则( )
A.若电子在t=0时刻进入,它将一直向B板运动
B.若电子在t=0时刻进入,它将时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
C.若电子在t=时刻进入,它将时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
D.若电子是在t=时刻进入,它将时而向B板,时而向A板运动
【答案】
A CD
【解析】
若电子在t=0时刻进入,它将在电场力作用下,先加速向B运动,后减速向B 运动,接着再加速向B运动,后再减速向B运动,此过程一直重复,因此它一直向B
板运动,直到到达B板,故A正确,B错误;若电子在t=时刻进入,从到
,它先向B板加速运动,后减速运动,在到,电子向A板运动,在到
又向B运动,这样时而向B板运动,时而向A板运动,最后打到B板上,故C正
确;同理,若电子是在t=时刻进入的,它将时而向B板,时而向A板运动,故D 正确.
7
(多选)如图甲所示,电子静止在两平行金属板A、B间的a点,从t=0时刻开始A板电势按如图乙所示规律变化,则下列说法中正确的是( )
A.电子可能在极板间做往复运动
B.t1时刻电子的动能最大
C.电子能从小孔P飞出,且飞出时的动能不大于eU0
D.电子不可能在t2~t3时间内飞出电场
【答案】
B C
【解析】
t=0时刻B板电势比A板高,电子在t1时间内向B板加速,t1时刻加速结束;在t1~t2时间内电子减速,由于对称,在t2时刻速度恰好为零,接下来,电子重复上述运动,所以电子一直向B板运动,直到从小孔P飞出,A错误;无论电子在什么时刻飞出P孔,t1时刻电子都具有最大动能,B正确;电子飞出小孔P的时刻不确定,但飞出时的动能不大于eU0,C正确,D错误.
8
(多选)某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力F随时间t的变化图象如图所示,下列关于该物体运动情况的说法正确的是( )
A.物体在前8 s内始终向同一方向运动
B.物体在8 s末离出发点最远
C.物体在2~4 s内做匀减速直线运动
D.物体在0~4 s和在4~8 s内的运动方向相反
【答案】
C D
【解析】
在0~2 s内,物体向正方向做匀加速直线运动,2~4 s内做匀减速直线运动,因为加速度大小不变,所以4 s末速度为零,然后向负方向做匀加速直线运动,6~8 s内向负方向做匀减速直线运动,8 s末速度为零,又回到出发点.知物体在前8 s
内速度方向改变,4 s末距离出发点最远.故A、B错误,C、D正确.
原理函数关系推导——U-I与U-I
一次函数
爱因斯坦光电效应方程的六要素E=hv+E k
1. 实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图中图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是( )
A B C D
答案详解
C
2. 在如图所示的U-I图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图象可知()
A.电源的电动势为3V,内阻为1Ω B.电阻R的阻值为1Ω
C.电源的输出功率为4W D.电源的效率为66.7%
答案详解
【答案】分析:由电源的路端电压与电流的关系图象与纵轴的交点读出电源的电动势,其斜率大小等于电源的内阻.电阻R的伏安特性曲线的斜率等于电阻.两图线的交点读出电流与电压,求出电源的输出功率和效率.
解答:解:
A、根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,当I=0时,U=E,由读出电源的电动势E=3V,内阻等于图线的斜率大小,则r==.故A错误.
B、电阻R==.故B正确.
C、两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态,由图读出电压U=2V,电流
I=2A,则电源的输出功率为P出=UI=4W.故C正确.
D、电源的效率η===66.7%.故D正确.
故选BCD
3.
用图示装置测量重锤的质量,在定滑轮两侧分别挂上重锤和块质量均为的铁片,重锤下端贴一遮光片,铁架台上安装有光电门,调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的挡光时间;从定滑轮左侧依次取下块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都从同一位置由静止开始下落,计时器记录的挡光时间分别为、,计算出、、、...
(1)挡光时间为时,重锤的加速度为,从左侧取下块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为,重锤的加速度为,则_____(结果用种表示);
(2)作出的图线是一条直线,直线的斜率为,则重锤的质量_____;
(3)若重锤的质量约为,为使实验测量数据合理,铁片质量比较恰当的取值是_____。
A.
B.
C.
D.
答案详解
(1);
(2);
(3)C
解:
(1)设遮光片宽为,重锤下落到计时器的高度为,因为重锤从静止下落,所以初速度为零,重锤经
过计时器速度分别为,,所以,因此;
(2)根据牛顿第二定律可得:,,
,所以,所以,;
(3)铁片质量不应偏大或者偏小,如果偏小,会造成使用铁片数量较多,实验效果不明显;如果较大,会造成使用铁片数量较少,实验次数较少,结果不准确。
所以应选择,铁片数量个最好。
故答案为:(1);(2);(3)C.
解析:
本实验比较新颖,考查了运动学基本公式就牛顿第二定律的应用,要求同学们知道,当时间较短时,可
以用平均速度代替瞬时速度,难度适中.
(1)当时间较短时,可以用平均速度代替瞬时速度,求出重锤到达光电门的速度,再根据匀加速直线运动位移速度公式联立方程求解;
(2)根据牛顿第二定律表示出﹣i的函数关系,根据斜率为k求解;
(3)为了使重锤的加速度不至于太大,或把铁片取下放到重锤上时,加速度产生明显的变化的原则选择铁片的质量.
4. 如图为“探究物体的加速度与质量和受力的关系”的实验装置.沙和沙桶的质量为m,小车和砝码的质量为M.实验中将沙和沙桶的重力作为细线对小车的拉力.
(1)实验前,在进行平衡摩擦力的操作时,下列注意事项正确的是
A.应该让小车连接纸带并穿过打点计时器
B.必须让小车连接沙桶
C.纸带和沙桶都应连接
D.纸带和沙桶都不能连接
(2)现保持沙和沙桶的总质量m不变,改变小车和砝码的总质量M,探究加速度和质量的关系.如图是某次实验中打出的一条纸带,交变电流的频率为50 Hz,每隔4个点选一个计数点,则小车的加速度为___ ______m/s2(保留两位有效数字).通过实验得到多组加速度a、质量M的数据,为了方便准确地研究二
者关系,一般选用纵坐标为加速度a,则横坐标为________(填“M”或“”).
【答案】
A 2.0
【解析】 (1)平衡摩擦力时让小车拖着纸带运动,若能做匀速直线运动,摩擦力得到平衡,故选A.
(2)由图可知x12=3.10 cm,x23=5.10 cm,x34=7.10 cm,x45=9.10 cm,x56=1
1.10 cm,可知连续相等时间内的位移之差Δx=
2.00 cm,根据Δx=aT2得,加速
度a==m/s2=2.0 m/s2.
因为a与M成反比,所以作a-图线.
5.如图甲所示,一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门,与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间,与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力.不计空气阻力及一切摩擦.
甲
(1)在探究“合外力一定时,加速度与质量的关系”时,要使测力计的示数等于小车所受合外力,操作中必须满足________;要使小车所受合外力一定,操作中必须满足________.
实验时,先测出小车质量m,再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动,读出小车在两光电门之间的运动时间t.改变小车质量m,测得多组m、t的值,建立坐标系描点作出图线.下列能直观得出“合外力一定时,加速度与质量成反比”的图线是________.
A. B.
C. D.
(2)如图乙抬高长木板的左端,使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动,读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0,改变木板倾角,测得多组数据,得到的F-的图线如图丙所示.
乙丙
实验中测得两光电门的距离L=0.80 m,砂和砂桶的总质量m1=0.34 kg,重力加速度g取9.8 m/s2,则图线的斜率为________(结果保留两位有效数字);若小车与长木板间的摩擦不能忽略,测得的图线斜率将________(填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】 (1)小车与滑轮间的细绳与长木板平行砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C
(2)0.54 kg·m(或0.54 N·s2)不变
【解析】
6.某同学用图示的装置来验证加速度和质量成反比,在自制的双层架子上固定平板玻璃,架子放在水平桌面上,连接小车的细绳跨过定滑轮与小桶相连,实验步骤如下:
①在两个小桶中装入适量细沙,并使两桶质量(含沙子)相同
②两车紧靠架子左边的挡板,在乙车上放一个砝码,同时释放两车,当车运动一段时间后,用手机对整个装置进行拍照,在照片上,通过装置上的刻度尺,测出甲、乙两车运动的距离s1、s2,
③在乙车上逐渐增加砝码个数,重复步骤②
(1)本实验的原理是通过验证小车发生的位移与小车的质量成________,来验证合外力一定时加速度与质量成反比;
(2)实验前,该同学将装置的左端适当垫高了一些,目的是________;实验过程中________车(填“甲”或“乙”)受到的拉力更接近沙桶(含沙子)的重力.
(3)若该同学以为横坐标,以乙车(含砝码)的质量m为纵坐标,作出的图线是直线,该直线的斜率为__ ______的质量(填“甲车”、“乙车”(含砝码)或“沙桶”(含沙子)).
【答案】 (1)反比(2)平衡摩擦力乙(3)甲车
【解析】
(1)由牛顿第二定律:a=,小车受到拉力相同时,加速度与质量成反比,而位移与
加速度成正比;
(2)将装置的左端适当垫高了一些,目的是平衡摩擦力;由于乙车增加了砝码,故乙
车的质量比沙的质量要大很多;乙车受到的拉力更接近沙桶(含沙子)的重力.。