首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
牛顿第二定律
> 正文
返回
打印
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
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
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P
1
、P
2
处,通过数字计时器可测出物体B通过P
1
、P
2
这段距离的时间.
(1)若测得P
1
、P
2
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=______;
(2)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=
M
v
2
2h
B.mg=
M
v
2
h
C.mg=(2M+m)
v
2
2h
D.mg=(M+m)
v
2
2h
(3)本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外,还需要______;
(4)若M>m,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P
l
、P
2
这段距离的时间t,以mg为横轴,以______(填“t
2
”或“
1
t
2
”)为纵轴,通过描点作出的图线是一条过原点的直线.
◎ 答案
(1):B通过圆环后将匀速通过光电门,则B刚穿过圆环后的速度为:v=
d
t
;
(2):设绳子拉力大小为F,对A由牛顿第二定律得:F-Mg=Ma
对B与C整体下落h的过程,由牛顿第二定律得:(M+m)g-F=(M+m)a
再由运动学公式应有:
v
2
=2ah
联立以上各式可得:mg=(2M+m)
v
2
2h
,所以C正确;
(3):根据上面的表达式可知需要已知金属片C的质量,所以还需要的器材是天平;
(4):在释放至金属片C被搁置在圆环上过程中,分别对A和B、C由牛顿第二定律可得:
对A有:F-Mg=Ma①
对B和C有:(M+m)g-F=(M+m)a②
再由匀变速直线运动公式应有:
v
2
=2ah③
又v=
d
t
④
联立①②③④各式解得:
1
t
2
=
h
2(2M+m
)d
2
?mg
;
所以,以mg为横轴以
1
t
2
为纵轴的图线是一条过原点的直线.
故答案为:(1)
d
t
(2)C
(3)天平
(4)
1
t
2
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“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…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 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。
http://www.00-edu.com/html/202210/342610.html
十二生肖
十二星座