(2012?增城市模擬)(1)如圖1的裝置中,兩個相同的弧形軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球P、Q,兩軌道上分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁C、D的高度,使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等.將小鐵球P、Q分別吸到電磁鐵上,然后切斷電源,使兩小鐵球以相同的初速度從軌道M、N下端口射出,實驗結(jié)果是兩小球同時到達E處,發(fā)生碰撞.現(xiàn)在多次增加或減小軌道M口離水平面BE的高度(即只改變P球到達水平面速度的豎直分量大。,再進行實驗的結(jié)果是:
總是發(fā)生碰撞
總是發(fā)生碰撞
,試分析回答該實驗現(xiàn)象說明了:②
P水平方向的分運動是勻速直線運動
P水平方向的分運動是勻速直線運動
,③
各分運動具有獨立性
各分運動具有獨立性

(2)某組同學(xué)設(shè)計了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗.圖(a)為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認(rèn)為細繩對小車?yán)等于細砂和小桶的總重量,小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得.
①圖(b)為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz.根據(jù)紙帶可求出電火花計時器打B點時的速度為
1.6
1.6
 m/s,小車的加速度大小為
3.2
3.2
m/s2.(結(jié)果均保留二位有效數(shù)字)
②在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時,某同學(xué)都按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進行了標(biāo)注,但尚未完成圖象(如下圖所示).請繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖象.
③在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時,該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖(c),該圖線不通過坐標(biāo)原點,試分析圖線不通過坐標(biāo)原點的原因.答:
實驗前未平衡摩擦力
實驗前未平衡摩擦力
分析:(1)實驗同時讓P球做平拋運動,Q球做勻速運動.若兩小球相碰,則說明平拋運動水平方向是勻速運動.
(2)①根據(jù)中點時刻的速度等于平均速度去求B點速度,運用勻變速直線運動的公式△x=at2去求解加速度.
②用平滑的直線連接已經(jīng)描好的點,讓盡量多的點分布在直線兩側(cè);
③根據(jù)圖象與坐標(biāo)軸交點的含義分析.
解答:解:平拋運動水平方向做勻速直線運動,根據(jù)實驗可知,P球從M點平拋,而Q球從N點在水平面上勻速運動,二者運動軌跡雖然不同,但是水平方向的運動規(guī)律相同,因此P球會砸中Q球;僅僅改變弧形軌道M的高度,只是影響P球在空中運動時間,但是P、Q兩球在水平方向上的運動規(guī)律是相同的,因此實驗現(xiàn)象相同,應(yīng)這個實驗說明平拋運動的物體在水平方向上做勻速直線運動.
故答案為:①總是發(fā)生碰撞,②P水平方向的分運動是勻速直線運動,③各分運動具有獨立性.
(2)①根據(jù)中點時刻的速度等于平均速度得:
vB=
xAC
4T
=
0.129
0.08
m/s
=1.6m/s
由△x=at2得:
a=
△x
t2
=
0.005
0.042
=3.2
m/s2
②用平滑的直線連接已經(jīng)描好的點,讓盡量多的點分布在直線兩側(cè),圖象如圖所示;
③由圖象可知:當(dāng)F不為零時,加速度仍然為零,說明實驗前未平衡摩擦力
故答案為:(1)①總是發(fā)生碰撞;
②P水平方向的分運動是勻速直線運動;
③各分運動具有獨立性;
(2)①1.6;3.2;
②如圖;
③實驗前未平衡摩擦力.
點評:解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項.對打點計時器的應(yīng)用及打出的紙帶的處理方法的考查,有利于學(xué)生基本知識的掌握,同時也考查了學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的處理方法,及試驗條件的掌握,平衡摩擦力的方法.
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