1、【 精品教育资源文库 】 第 4 讲 实验：研究匀变速直线运动 基础巩固 1.(2016 北京海淀期中 ,11)实验课上同学们利用打点计时器等器材 ,研究小车做匀变速直线运动的规律。其中一个小组的同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带 ,如图所示。图中 O、 A、 B、 C、 D是按打点先后顺序依次选取的计数点 ,在纸带上选定的相邻两个计数点之间还有四个打出的点没有画出。 (1)打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz,则相邻两个计数点间的时间间隔为 s; (2)由图中的数据可知 ,打点计时器打下 C点时小车运动的速度大小是 m/s,小车运动的加速度大小是 m/s2。 (计算结果均保
2、留两位有效数字 ) 2.某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 实验中 ,必要的措施是 。 A.细线必须与长木板平行 B.先接通电源再释放小车 C.小车的质量远大于钩码的质量 D.平衡小车与长木板间的摩擦力 他实验时将打点计时器接到频率为 50 Hz的交流电源上 ,得到一条纸带 ,打出的部分计数点如图所示 (每相邻两个计数点间还有 4个点 ,图中未画出 )。 s1=3.59 cm,s2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.64 cm。则小车的加速度 a= m/s2(要求充分利用测量的数据 ),打点计时器在打 B 点时小车的速度 vB
3、= m/s。 (结果均保留两位有效数字 ) 【 精品教育资源文库 】 综合提能 1.(2016 北京东城期末 ,14)兴趣小组的同学们利用如图 1 所示的装置 “ 研究匀变速直线运动的规律 ” 。他们将质量为 m1的物体 1与质量为 m2的物体 2(m1FCFB。 3.答案 B 以球为研究对象 ,分析其受力情况 :重力 mg、绳对球的拉力 F1和墙壁对球的支持力 F2,根据平衡条件三个力的合力为零保持不变 ,运用合成法 ,结合几何知识有 : F1= ,F2=mg tan 把绳 OA 的长度加长一些 ,则 减小 ,可知 F1减小 ,F2减小 ,A、 C、 D错误 ,B 正确。 4.C 对物块进
4、行受力分析 ,如图甲所示 ,物块受到竖直向下的重力、水平向右的推力以及垂直于斜 面向上的支持力 ,三力平衡可画出力的三角形 ,如图乙所示 ,根据力的三角形可知 Fmg tan 时 ,物体的受力情况如图 2所示 ,此时 f的方向为沿斜面向下 ,N、 f的合力 F1在 N的左侧 ,此时 。 当 Fmg tan 时 ,物体的受力情况如图 3所示 ,此时 f的方向为沿斜面向上 ,N、 f的合力 F1在 N的右侧 (但没有超过竖直方向 ),此时 。 3.BD 系统处于平衡状态 ,以整体为研究对象 ,在竖直方向 :2Ff=(2m+M)g,Ff= g,与两挡板间距离无关 ,B正确 ;以点 O为研究对象 ,受
5、力如图 ,挡板间的距离稍许增大后 ,硬杆 OO1、 OO2之间的夹角 变大 ,F= = 变大 ,又 FN=F sin 变大 ,则木块与挡 板间正压力 FN变大 ,D正确。 4.BD 系统处于静止状态 ,连接 a和 b的绳的张力大小 T1等于物块 a的重力 Ga,C 项错误 ;以 O点为研究对象 ,受力分析如图甲所示 ,T1恒定 ,夹角 不变 ,由平衡条件知 ,绳 OO的张力 T2恒定不变 ,A项错误 ;以 b为研究对象 ,受力分析如图乙所示 ,则 【 精品教育资源文库 】 FN+T1 cos +F sin -Gb=0 f+T1 sin -F cos =0 FN、 f均随 F的变化而变化 ,故 B、 D 项正确。 5.答案 (1) Mg+mg,方向竖直向下 (2) 解析 (1)以木块 M和两个小环作为整体进 行受力分析 ,由平衡条件得 2FN=(M+2m)g,即 FN= Mg+mg 由牛顿第三定律知小环对杆的压力 FN= Mg+mg,方向竖直向下。 (2)对 M受力分析 ,由平衡条件得 2FT cos 30=Mg 临界状态 ,小环受到的静摩擦力达到最大值 ,则有 FT sin 30=F N 可得 ,动摩擦因数 m= 。 则小环与杆之间的动摩擦因数 至少为
