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火车在平直的轨道上起动时的加速度约为0.2m/s2﹏0.5m/s2.几个同学在外出旅游的火车上想测量火车起动时的加速度,可以提供的器材有:A.质量m=50g的钩码B.质量M=500g的新玩具小

网友投稿  2022-07-30 00:00:00  零零社区

◎ 题目

火车在平直的轨道上起动时的加速度约为0.2m/s2﹏0.5m/s2.几个同学在外出旅游的火车上想测量火车起动时的加速度,可以提供的器材有:
A.质量m=50g的钩码
B.质量M=500g的新玩具小车
C.长度约为10cm、劲度系数约为10N/m的轻弹簧,弹性限度为1.5N
D.长度为540cm刻度尺、最小刻度为1mm
E.秒表
此外还有一些短线和挂钩等,可以用来连接和固定所选用的器材,当地重力加速度为g.请设计一种简单可行的实验方案,测量在平直轨道上火车起动时的加速度.设火车开始停在车站,起动后做匀加速运动,匀加速运动持续的时间约为2min,就你设计的实验方案,回答下列问题:
(1)实验必须选用的器材是______.(填所用器材前的字母序号)
(2)说明测量方案和步骤,指明要测量的物理量:______.
(3)由所测量的物理量计算加速度的公式是______.

◎ 答案

火车启动时光滑的水平桌面作为实验台,玩具小车放在水平桌面上,弹簧的一端固定,另一端连接玩具车.
玩具车受重力、支持力、弹簧的拉力.
稳定时弹簧的拉力就是玩具车的合力,根据牛顿第二定律得
a=
F
M

①弹簧的原长L0
②火车静止时,竖直挂起钩码时,弹簧的长度L1;根据胡克定律得mg=k(L1-L0
③在火车车厢内,将弹簧的一端固定,另一端钩住玩具小车,放在水平桌面上,使弹簧处于水平,弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致.
④火车启动时,水平拉着小车时,弹簧的长度L2.此时弹簧拉力F=k(L2-L0)=
mg(L2-L0)
(L1-L0)

所以(1)实验必须选用的器材是ABCD
(2)实验步骤和要测量的物理量:
①弹簧的原长L0
②火车静止时,竖直挂起钩码时,弹簧的长度L1
③在火车车厢内,将弹簧的一端固定,另一端钩住玩具小车,放在水平桌面上,使弹簧处于水平,弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致.
④火车启动时,水平拉着小车时,弹簧的长度L2
(3)由所测量的物理量计算加速度的公式是a=
F
M
=
mg(L2-L0)
M(L1-L0)

故答案为:(1)ABCD  
(2)①用刻度尺测量弹簧的原长L0,②火车静止时,将钩码挂在弹簧下,竖直吊起,测量弹簧的伸长L1.③在火车车厢内,将弹簧的一端固定,另一端钩住玩具小车,放在水平桌面上,使弹簧处于水平,弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致.④当火车起动时,拉着小车的弹簧伸长,测量弹簧的长度L2
(3)a=
mg(L2-L0)
M(L1-L0)

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“火车在平直的轨道上起动时的加速度约为0.2m/s2﹏0.5m/s2.几个同学在外出旅游的火车上想测量火车起动时的加速度,可以提供的器材有:A.质量m=50g的钩码B.质量M=500g的新玩具小…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】  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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