某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖甲所示的裝置,探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系.提供的器材有:氣墊導(dǎo)軌、滑塊(總質(zhì)量為m,左端裝有遮光板)、光電門(配接數(shù)字計(jì)時(shí)器)、米尺、鐵架臺(tái).實(shí)驗(yàn)中,測(cè)出導(dǎo)軌頂端A與光電門所在位置B的距離為L(zhǎng),導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h.
(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光板的寬度d,如圖所示,則d=
3.20
3.20
mm
(2)接通氣源,讓滑塊從A端由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),讀出遮光板通過(guò)光電門的時(shí)間為t1,若遮光板的寬度用d表示,則滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度v1=
d
t1
d
t1
,下滑過(guò)程的加速度a1=
d2
2Lt12
d2
2Lt12

(3)實(shí)驗(yàn)中,為使滑塊受到的合外力保持不變,在改變滑塊質(zhì)量m時(shí),應(yīng)調(diào)節(jié)
導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h
導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h
,使
mh不變
mh不變
.測(cè)出多組m、t數(shù)據(jù)后,描點(diǎn)做出
t2-m
t2-m
(選填“t2-m”,“t2-
1
m
”)的線性圖象,可得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系.
分析:(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀.先讀出主尺讀數(shù),看游標(biāo)的0刻度線超過(guò)主尺的哪一個(gè)讀數(shù),主尺讀數(shù)就讀多少,游標(biāo)讀數(shù)用分度乘以對(duì)齊的格數(shù);
(2)當(dāng)時(shí)間極短時(shí),某段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時(shí)速度,根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的公式v2=2aL,求解加速度;
(3)在改變滑塊質(zhì)量m時(shí),要使合外力不變,就要保證mgsinθ不變.
解答:解:(1)根據(jù)圖示可知,主尺示數(shù)為3mm,游標(biāo)尺上第4個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊,所以游標(biāo)尺讀數(shù)為:4×0.05mm=0.20mm,故最后讀數(shù)為:3mm+0.20mm=3.20mm.
(2)擋光條寬度d很小,擋光時(shí)間很短,因此可以用平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度,故滑塊通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度為:v=
d
t
=
d
t1

根據(jù)v2=2aL,解得:a=
v2
2L
=
d2
2Lt12

(3)探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中要保證合外力不變,F(xiàn)=mgsinθ=mg
h
L
,所以改變質(zhì)量時(shí),應(yīng)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h,
使mh不變,作出
d2
2Lt12
-
1
m
圖象即作出t2-m圖象.
故答案為:(1)3.20;(2)
d
t1
d2
2Lt12
;(3)導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h;mh不變;t2-m
點(diǎn)評(píng):明確實(shí)驗(yàn)原理,熟練應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理是正確解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

實(shí)驗(yàn)題:某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖所示的電路測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,R為電阻箱,V為理想電壓表,其量程略大于電源電動(dòng)勢(shì).實(shí)驗(yàn)中通過(guò)多次改變電阻箱的阻值R,從電壓表上讀出相應(yīng)的示數(shù)U,該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)U與R不成線性關(guān)系,于是求出了相應(yīng)的電阻與電壓的倒數(shù)如下表所示.回答下列問(wèn)題:
(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)原理,你認(rèn)為第
3
3
(填序號(hào))組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的,原因是
隨電阻的減小路端電壓逐漸減小
隨電阻的減小路端電壓逐漸減小

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)谒o的坐標(biāo)系中繪出如圖所示的
1
U
-
1
R
關(guān)系曲線.
(3)由圖象可知,該電源的電動(dòng)勢(shì)E=
2.8
2.8
V,r=
0.70
0.70
Ω.(保留2位有效數(shù)字)
序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7
1
R
(Ω-1)
0.1 0.4 0.5 1.0 2.0 2.5 5.0
1
U
(V-1)
0.36 0.44 0.43 0.60 0.87 1.00 1.58

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖甲所示的裝置,探究物體的加速度與所受合外力的關(guān)系.提供器材有:氣墊導(dǎo)軌(總長(zhǎng)度為L(zhǎng))、滑塊(總質(zhì)量為m,裝有寬度為d的遮光板)、光電門兩只(配接數(shù)字計(jì)時(shí)器)、木塊若干、米尺.在一次實(shí)驗(yàn)中,測(cè)出兩光電門AB間的距離為L(zhǎng).,導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h,接通氣源,讓滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),讀出遮光板通過(guò)光電門1的時(shí)間為tl,通過(guò)光電門2的時(shí)間為t2,重力加速度為g

(1)通過(guò)改變氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角,改變合外力大小,探究滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度與所受合外力的關(guān)系.上述實(shí)驗(yàn)中滑塊所受合外力大小可表示為F=
mgh
L
mgh
L
,加速度大小為a=
d2
2L
(
1
t
2
2
-
1
t
2
1
)
d2
2L
(
1
t
2
2
-
1
t
2
1
)
?
(2)該小組測(cè)得多組數(shù)據(jù),描點(diǎn)作出了如圖乙所示的a-F圖線,圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是
滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到阻力的緣故
滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到阻力的緣故
?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2010?泰州三模)某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖甲所示的裝置,探究物體的加速度與所受合外力的關(guān)系.提供器材有:氣墊導(dǎo)軌(總長(zhǎng)度為L(zhǎng))、滑塊(總質(zhì)量為m,裝有寬度為d的遮光板)、光電門兩只(配接數(shù)字計(jì)時(shí)器)、木塊若干、米尺.在一次實(shí)驗(yàn)中,測(cè)出兩光電門AB間的距離為L(zhǎng).,導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h,接通氣源,讓滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),讀出遮光板通過(guò)光電門1的時(shí)間為tl,通過(guò)光電門2的時(shí)間為t2,重力加速度為g

(1)通過(guò)改變氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角,改變合外力大小,探究滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度與所受合外力的關(guān)系.上述實(shí)驗(yàn)中滑塊所受合外力大小可表示為F=
mgh
L
mgh
L
,加速度大小為a=
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2L0
t
2
1
t
2
2
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2L0
t
2
1
t
2
2

(2)該小組測(cè)得多組數(shù)據(jù),描點(diǎn)作出了如圖乙所示的a-F圖線,圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是
圖線中看出F不等于零時(shí),加速度還為零,說(shuō)明滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到阻力的緣故
圖線中看出F不等于零時(shí),加速度還為零,說(shuō)明滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到阻力的緣故

(3)利用同樣的裝置可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒.滑塊在AB間運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒的表達(dá)式可表示為
1
2
md2(
1
t
2
2
-
t
2
1
)=mgh′=
mghL0
L
1
2
md2(
1
t
2
2
-
t
2
1
)=mgh′=
mghL0
L
.實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,滑塊有機(jī)械能的損失,原因是要克服空氣阻力做功.在甲圖中,保持其他條件不變,只調(diào)整光電門2的位置,增大Lo,發(fā)現(xiàn)空氣的平均阻力f隨之增大,究其本質(zhì),說(shuō)明空氣阻力與
速度
速度
有關(guān).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?荊州二模)(I)某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖所示的裝置,探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系.

(1)圖1是探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)示意圖.根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù),作出a-F圖線如圖2所示,圖線彎曲的原因是
砂和小桶的總質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,
砂和小桶的總質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,
;
(2)幾位同學(xué)分析所得到的a-F圖線不是一條直 線的原因后,重新設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)如圖3所示.多次 改變沙桶的質(zhì)量,由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和彈簧秤可以得到 多組不同的加速度a、力F的值.則下列說(shuō)法中正確 的是
AD
AD

A.由于空氣阻力及繩子與滑輪間的摩擦很小,可以 得出的結(jié)論,圖線是傾斜的直線
B.在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)確保砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M
C.除空氣阻力及繩子與滑輪間的摩擦力之外,動(dòng)滑輪的質(zhì)量是實(shí)驗(yàn)最大的誤差來(lái)源
D.實(shí)驗(yàn)中測(cè)出加速度a的值可能大于重力加速度g.

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同步練習(xí)冊(cè)答案