“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖3－2－6甲所示．

圖3－2－6

(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a＝________m/s².(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)[來源:學(xué)|科|網(wǎng)Z|X|X|K]

(2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度．小車的加速度與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：[來源:學(xué)§科§網(wǎng)]

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a－F的關(guān)系圖像．

圖3－2－7

(3)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a－F圖線不通過原點(diǎn)，請(qǐng)說明主要原因．

【解析】：(1)a＝＝m/s²＝0.16 m/s²或a＝＝m/s²＝0.15 m/s².

(2)如圖所示

(3)小車、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力，而表中數(shù)據(jù)漏計(jì)了砝碼盤的重力，導(dǎo)致合力F的測(cè)量值小于真實(shí)值，a－F的圖線不過原點(diǎn)．

“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖3－2－6甲所示．

圖3－2－6

(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a＝________m/s².(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度．小車的加速度與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a－F的關(guān)系圖像．

圖3－2－7

(3)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a－F圖線不通過原點(diǎn)，請(qǐng)說明主要原因．

【解析】：(1)a＝＝m/s²＝0.16 m/s²或a＝＝m/s²＝0.15 m/s².

(2)如圖所示

(3)小車、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力，而表中數(shù)據(jù)漏計(jì)了砝碼盤的重力，導(dǎo)致合力F的測(cè)量值小于真實(shí)值，a－F的圖線不過原點(diǎn)．

某同學(xué)利用焊有細(xì)鋼針的音叉(固有頻率f₀)、熏有煤油燈煙灰的均勻金屬片和刻度尺來測(cè)定重力加速度．他的實(shí)驗(yàn)步驟有：

A．將熏有煙灰的金屬片靜止懸掛，調(diào)整音叉的位置，使音叉不振動(dòng)時(shí)，針尖剛好能水平接觸金屬片，如圖甲所示．

B．輕敲音叉，使它振動(dòng)，同時(shí)燒斷懸線，使金屬片自由下落．

C．從金屬片上選取針尖劃痕清晰的一段，從某時(shí)刻起針尖經(jīng)過平衡位置的點(diǎn)依次為B、C、D、E、F、G、H，測(cè)出它們相鄰點(diǎn)之間的距離分別為b₁、b₂、b₃、b₄、b₅、b₆，如圖乙所示．

(1)推導(dǎo)計(jì)算重力加速度的表達(dá)式：__________.

(2)金屬片自由下落后(不計(jì)針尖與金屬片間的摩擦)，圖丙中三幅圖中，你認(rèn)為針尖在金屬片上的劃痕正確的是__________．

(3)若從懸線燒斷瞬間開始計(jì)時(shí)，鋼針開始向左振動(dòng)，且設(shè)向左位移為正，鋼針振幅為A，金屬片下落h時(shí)，鋼針對(duì)平衡位置的位移y的表達(dá)式為y＝__________.

【解析】：(1)乙圖中相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔是音叉振動(dòng)周期的一半，用T表示，則有T＝.金屬片自由下落是自由落體運(yùn)動(dòng)，所以有

g₁＝，g₂＝，g₃＝

g＝＝(b₆＋b₅＋b₄－b₃－b₂－b₁)f

(2)由于金屬片是自由落體運(yùn)動(dòng)，速度會(huì)越來越大，故選項(xiàng)A、B是不正確的，選項(xiàng)C是符合要求的．

(3)因?yàn)橐舨嬲駝?dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故針離開平衡位置的位移變化符合正弦規(guī)律變化，考慮到針的開始運(yùn)動(dòng)方向與規(guī)定的方向相同，故有y＝Asin.

甲、乙兩車同時(shí)從同一地點(diǎn)出發(fā)，向同一方向運(yùn)動(dòng)，其中，甲以10 m/s的速度勻速行駛，乙以2 m/s²的加速度由靜止起動(dòng)，求：

(1)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間乙車追上甲車？此時(shí)甲、乙兩車速度有何關(guān)系？[來源:ZXXK]

(2)追上前經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩者相距最遠(yuǎn)？此時(shí)二者的速度有何關(guān)系？

【解析】：(1)乙車追上甲車時(shí)，二者位移相同，

即v₁t₁＝at，解得t₁＝10 s，v₂＝at₁＝20 m/s＝2v₁.

(2)設(shè)追上前，二者之間的距離為Δx，則Δx＝x₁－x₂＝v₁t₂－at＝10t₂－t，由數(shù)學(xué)知識(shí)知：當(dāng)t＝s＝5 s時(shí)，兩者相距最遠(yuǎn)，此時(shí)v₂′＝v₁.

(1)一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t＝0時(shí)刻的波形如圖(甲)所示．圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖11(乙)所示．質(zhì)點(diǎn)N的振幅是________m，振動(dòng)周期為________s，圖乙表示質(zhì)點(diǎn)________(從質(zhì)點(diǎn)K、L、M、N中選填)的振動(dòng)圖象．該波的波速為________m/s.

(2)慣性系S中有一邊長(zhǎng)為l的正方形(如圖(A)所示)，從相對(duì)S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測(cè)得該正方形的圖象是________．

(3)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的公式是x＝________.自由下落的籃球經(jīng)地面反彈后上升又落下．若不考慮空氣阻力及在地面反彈時(shí)的能量損失，此運(yùn)動(dòng)________(填“是”或“不是”)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．

【解析】：(1)從甲、乙圖可看出波長(zhǎng)λ＝2.0 m，周期T＝4 s，振幅A＝0.8 m；乙圖中顯示t＝0時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向上振動(dòng)，甲圖波形圖中，波向x軸正方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)L正在平衡位置向上振動(dòng)，波速v＝λ/T＝0.5 m/s；

(2)由相對(duì)論知識(shí)易得運(yùn)動(dòng)方向上的邊長(zhǎng)變短，垂直運(yùn)動(dòng)方向的邊長(zhǎng)不變，C圖象正確；

(3)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征公式為x＝Asinωt，其中A是振幅；籃球從自由落體到反彈起來的過程中，回復(fù)力始終為重力，恒定不變，與偏離平衡位置的位移不是成正比的，不符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．