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(10分)某同学在研究性学习中用图示装置来验证牛顿第二定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方。系统静

网友投稿  2022-10-16 00:00:00  互联网

◎ 题目

(10分)某同学在研究性学习中用图示装置来验证牛顿第二定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方。系统静止时,金属片C与圆环间的高度差为h,由静止释放后,系统开始运动。当物体B穿过圆环时,金属片C被搁置在圆环上,两光电门固定在铁架台P1、P2处,通过数字计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间。

⑴若测得P1、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体B刚穿过圆环后的速度v=        
⑵若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示,该实验中验证下面     (填正确选项的序号)等式成立,即可验证牛顿第二定律;
A.mg=
B.mg=
C.mg=(2M+m)
D.mg=(M+m)
⑶本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外,还需要             
⑷若Mm,改变金属片C的质量m,使物体B由同一高度落下穿过圆环,记录各次的金属片C的质量m,以及物体B通过Pl、P2这段距离的时间t,以mg为横轴,以      (填“t2”或“”)为纵轴,通过描点作出的图线是一条过原点的直线。

◎ 答案

;⑵C;⑶天平;⑷

◎ 解析


试题分析:⑴金属片C被搁置在圆环上后,物体A、B将匀速通过两光电门,根据匀速直线运动规律可知,物体B刚穿过圆环后的速度为:v=
⑵在释放至金属片C被搁置在圆环上前瞬间过程中,A、B、C系统机械能守恒,因此根据机械能守恒定律有:mgh=,即mg=(2M+m),故选项C正确;
⑶根据题意可知,刻度尺、数字计时器分别测量了物理量——距离h、d和时间t,还需测出质量,因此所用器材为天平;
在释放至金属片C被搁置在圆环上前瞬间过程中,根据牛顿第二定律有:mg=(2M+m)a,根据匀变速直线运动规律有:2ah=v2,由中分析知:v=,联立以上各式有:mg=(2M+m),显然(2M+m)是一个常数,因此mg与成正比例关系,它们的关系图线是一条过原点的倾斜直线。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)某同学在研究性学习中用图示装置来验证牛顿第二定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方。系统静…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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