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1、简答题 如图所示,杆处在半圆形光滑碗的内部,且处于静止状态,分析杆受的弹力.

参考答案:见解析
本题解析:
杆的B端属于点与曲面接触,弹力FN2的方向垂直于过B点的切面,杆在A点属于点与平面接触,弹力FN1的方向垂直杆,如图所示.

本题难度:一般
2、选择题 三个重量均为10N的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N/m的相同轻弹簧p、q用细线连接如图,其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是(轻弹簧和细线的重量都忽略不计)(?)?
?
A.4cm
B.6cm
C.8cm
D.10cm
参考答案:C
本题解析:开始弹簧处于压缩状态,对b有:
,计算得压缩量为
,
c木块刚好离开水平地面时,弹簧处于拉伸状态,对c有:
,计算得伸长量为
,b物体向上移动距离为4cm,
弹簧p也会处于拉伸状态,对a有:
,计算得伸长量为
,
则该过程p弹簧的左端向左移动的距离是,
,故选C
本题难度:一般
3、实验题 读出下列仪器测量的读数。?
参考答案:6.170cm? 0.642mm
本题解析:游标卡尺的分度值为0.05mm,主尺上的读数为61mm,
游标尺上的读数14×0.05=0.70mm,所以游标卡尺的读数为61+0.70=61.70mm=6.170mm
螺旋测微器分度值为0.01mm,固定尺上读数为0.5mm,可动尺上的读数为0.140mm,
读数为0.5+0.140=0.640mm,最末一位是估读数字,在0—3之间的数都可以
故答案为:6.170cm? 0.640mm
本题难度:简单
4、实验题 某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。图中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔,右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端,A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时,先接通电源再释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在保证小车A质量不变的情况下,通过改变P的质量来改变小车A所受的外力,由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示。

次数
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
|
F/N
| 0.10
| 0.18
| 0.26
| 0.30
| 0.40
|
a/(m·s-2)
| 0.08
| 0.22
| 0.37
| ?
| 0.59
|
(1)第4次实验得到的纸带如图所示,O、A、B、C和D是纸带上
的五个计数点,每两个相邻点间有四个点没有画出,A、B、C、
D四点到O点的距离如图。打点计时器电源频率为50Hz。根据
纸带上数据计算出小车加速度a为__ m/s2。(保留二位小数)

(2)在实验中,?(选填“需要”或“不需要”)满足重物P的质量远小于小车A的质量。
(3)根据表中数据,在图示坐标系中做出小车加速度a与力F的关系图象(不要求答在答题卡上),根据图象推测,实验操作中重要的疏漏是?。

参考答案:(1)0.43?(2) 不需要?(3)没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不足(答出其中一点即给2分)
本题解析:利用逐差法求加速度,(BD-OB)=a(2T)2,T=0.1s,解得a="0.43" m/s2。实验中轻绳对小车的拉力大小等于C处传感器的拉力大小,不需要满足满足重物P的质量远小于小车A的质量。通过数据作图,斜线与横轴有截距,表示未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
本题难度:一般
5、实验题 图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示.在小车质量M未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.

(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:撤去砂和砂桶,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列??的点.
②按住小车,在左端挂上适当质量的砂和砂桶,在小车中放入砝码.
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m.
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….求出与不同m相对应的加速度a.
⑥以砝码的质量m为横坐标,
为纵坐标,在坐标纸上做出
-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则
与m应成??关系(填“线性”或“非线性”).
(2)完成下列填空:
①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,悬挂砂和砂桶的总质量应满足的条件是??.
②如图2所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D是该同学在纸带上选取的连续四个计数点.该同学用刻度尺测出AC间的距离为SⅠ,测出BD间的距离为SⅡ.a可用SⅠ、SⅡ和Δt(打点的时间间隔)表示为a=??.
?
③图3为所得实验图线的示意图.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??.
参考答案:(1) ①等间距 ⑥线性(2)①远小于小车和砝码的总质量;②
③
;
本题解析:(1)①平衡小车所受的阻力:撤去砂和砂桶,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列等间距的点;⑥以砝码的质量m为横坐标,
为纵坐标,在坐标纸上做出
-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则
与m应成?线性关系;(2)①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,悬挂砂和砂桶的总质量应满足的条件是远小于小车和砝码的总质量;②根据
,则
,所以
③根据牛顿定律
,变形可得:
,所以
,
解得:
,
。
本题难度:一般