16.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示.
(1)在实验过程中,某小组同学打出了一条纸带如图乙所示.从比较清晰的点起,量出相邻计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6,两计数点时间间隔为T.则该小车的加速度a=
.
(2)在探究a﹣F关系中,该小组同学在完成相关实验操作步骤后,得到如下五组数据 砝码盘中砝码重力F(N) ﹣2 加速度a(m?s)0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 请根据表格实验数据作出a﹣F的关系图象.
(3)根据以上提供的实验数据作出的a﹣F图线不通过原点,你认为可能的原因是 BC (填人相应的字母).
A.实验中没有对小车平衡摩擦力
B.在对小车平衡摩擦力时,长木板倾角太大 C.计算重力时漏加砝码盘的重力
D.实验没有满足砝码及砝码盘质量远小于小车质量. 【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
【分析】(1)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT可以求出加速度的大小; (2)根据描点法作出图象;
(3)根据F=0,加速度不为零,分析a﹣F图线不过原点的原因.
2【解答】解:(1)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT可得:
2
x4﹣x1=3a1T2 x5﹣x2=3a2T2 x6﹣x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,得: a=(a1+a2+a3)=
(2)根据描点法作出图象,如图所示:
(3)当F=0时,加速度不为零,知平衡摩擦力时斜面的倾角过大,a﹣F图线,不通过原点的原因也可能是未放入砝码时,小车已有加速度,可以判断未计入砝码盘的重力,故BC正确,AD错误. 故选:BC 故答案为:(1)
;(2)如图所示;(3)BC
四、计算题(本大题共5小题,共42.0分)
17.一小钢珠从高H=31.25m的塔顶由静止开始释放,不计空气阻力,g取10m/s2.求小钢球:
(1)第1秒内下落的高度H1为多少? (2)落地前最后1秒内下落的高度H2为多少? 【考点】自由落体运动.
【分析】(1)根据自由落体运动位移速度时间公式
求解第1秒内下落的高度H1;
(2)先根据自由落体运动位移速度时间公式求出下落的总时间t,最后1秒内下落的高度等于总高度减去前(t﹣1)s内的高度. 【解答】解:(1)第1秒内下落的高度为:H1=(2)设总时间为t,最后1秒前的时间为(t﹣1)s
解得:t=
最后1秒前的位移为:
最后1秒内下落的高度为:H2=H﹣h=31.25﹣11.25=20m. 答:(1)第1秒内下落的高度H1为5m; (2)落地前最后1秒内下落的高度H2为20m.
18.斜面长度为4m,一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑时,其下滑距离x与初速度二次方v0的关系图象(即xv0图象)如图所示. (1)求滑块下滑的加速度大小.
(2)若滑块下滑的初速度为5.0m/s,则滑块沿斜面下滑的时间为多长?
2
2
【考点】匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 【分析】(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式,结合图线的斜率求出滑块下滑的加速度大小.
(2)再根据位移时间公式求出滑块下滑的时间.
22
【解答】解:(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式得:v﹣v0=2ax,
因为图线斜率:k=,
2代入数据解得:a=﹣2m/s.
所以滑块下滑的加速度大小为2m/s.
2
(2)由位移公式得:x=v0t+at,
2
代入数据解得:t=1s,或t=4s(舍去). 答:
2(1)滑块下滑的加速度大小为2m/s.
(2)若滑块下滑的初速度为5.0m/s,则滑块沿斜面下滑的时间为1s.
19.如图所示,水平细杆上套一细环A,环A和球B间用一轻质绳相连,质量分别为mA、mB (mA>mB),由于B球受到水平风力作用,A环与B球一起向右匀速运动,已知细绳与竖直方向的夹角为θ,求:
(1)B球受到的水平风力F的大小; (2)A环与水平细杆间的滑动摩擦因数μ.
【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
【分析】先对球B受力分析,受重力、风力和拉力,根据共点力平衡条件列式求解风力; 再对A、B两物体组成的整体受力分析,受重力、支持力、风力和水平向左的摩擦力,再次根据共点力平衡条件列式求解动摩擦因素.
【解答】解:(1)对球B受力分析,如图,根据共点力平衡条件,有:F=m1gtanθ; (2)把环和球当作一个整体,对其受力分析,如图,根据共点力平衡条件可得: N=(m1+m2)g, f=μN=F,
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