某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”．光電計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見儀器，如圖乙所示a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．當(dāng)物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使之平衡．為了測量滑塊的加速度a，實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間t，用天平測鉤碼的質(zhì)量m和滑塊的質(zhì)量M，測出滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離L，測得遮光條的寬度d（d＜L）．
（1）小車的加速度表達(dá)式a=______（用字母表示）
（2）實(shí)驗(yàn)中如把砝碼的重力當(dāng)作小車的合外力F，作出a-F圖線，如圖丙中的實(shí)線所示．試分析：圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是______，曲線上部彎曲的原因是______．

解：（1）通過光電門的速度v=，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的公式v2=2aL，a=．
（2）圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，知未加拉力時(shí)，已有加速度，知平衡摩擦力過度．a(chǎn)-F圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，開始鉤碼重力比較小，鉤碼重力基本等于繩子的拉力，斜率為滑塊質(zhì)量的倒數(shù)，斜率不變．當(dāng)上部于鉤碼的重力比較大，不滿足滑塊的質(zhì)量M遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m，鉤碼重力不等于繩子的拉力，只有對(duì)整體研究，鉤碼的重力才表示合力，但斜率的倒數(shù)為M+m的倒數(shù)，所以上部圖線彎曲．
故本題答案為：（1） （2）平衡摩擦力過度，沒有滿足滑塊的質(zhì)量M遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m．
分析：（1）根據(jù)在很短位移內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出通過光電門的速度，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的公式v2=2aL，求出加速度．
（2）圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，知未加拉力時(shí)，已有加速度，知平衡摩擦力過度．圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，上部彎曲是由于沒有滿足滑塊的質(zhì)量M遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道在很短位移內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度可以求出通過光電門的速度．以及曲線上部彎曲的原因是沒有滿足滑塊的質(zhì)量M遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?河池模擬）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置來探究合力一定時(shí)，物體的
加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系．
（1）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為△t1、△t2；用刻度尺測得兩個(gè)光電門中心之間的距離x，用游標(biāo)卡尺測得遮光條寬度d．則滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的速度表達(dá)式v1=
d
△t1
d
△t1
；經(jīng)過光電門2時(shí)的速度表達(dá)式v2=
d
△t2
d
△t2
，滑塊加速度的表達(dá)式a=
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
．（以上表達(dá)式均用已知字母表示）．如圖乙所示，若用20分度的游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度，其讀數(shù)為
8.15
8.15

沒有
沒有
mm．

（2）為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h（見圖甲）．關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是
BC
BC

A．M增大時(shí)，h增大，以保持二者乘積增大
B．M增大時(shí)，h減小，以保持二者乘積不變
C．M減小時(shí)，h增大，以保持二者乘積不變
D．M減小時(shí)，h減小，以保持二者乘積減�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?湖南模擬）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2
①實(shí)驗(yàn)小組選出一條紙帶如圖乙所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電．根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢能比開始下落時(shí)減少了
1.88m
1.88m
J；此時(shí)重錘的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了
1.96m
1.96m
 J，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以知道該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的問題是
實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放了紙帶，然后再合上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電鍵 或者 釋放紙帶時(shí)手抖動(dòng)了
實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放了紙帶，然后再合上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電鍵 或者 釋放紙帶時(shí)手抖動(dòng)了
．（重錘質(zhì)量m已知）

②在圖乙所示的紙帶基礎(chǔ)上，某同學(xué)又選取了多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)O的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以
v22
為縱軸畫出的圖線應(yīng)是如下圖中的
D
D
．圖線的斜率表示
g
g
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究“當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系”．

（1）實(shí)驗(yàn)中，圖乙為游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=
0.52
0.52
cm．
（2）實(shí)驗(yàn)中，由圖甲中刻度尺讀出兩個(gè)光電門中心之間的距離S．滑塊從圖示位置靜止釋放，數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門1的時(shí)間t1，遮光條通過光電門2的時(shí)間t2，則滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度表達(dá)式v1=
d
t1
d
t1
，滑塊經(jīng)過光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度表達(dá)式v2=
d
t2
d
t2
，則滑塊的加速度表達(dá)式a=
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2S
t
2
1
t
2
2
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2S
t
2
1
t
2
2
．（涉及遮光條寬度時(shí)用d表示）
（3）在一次實(shí)驗(yàn)中，滑塊的質(zhì)量m=400g，刻度尺測得兩個(gè)光電門中心之間的距離S=24cm，遮光條經(jīng)過兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為t1=2.60×10-2s、t2=1.30×10-2s，遮光條的寬度d為（1）所測數(shù)值，則在這次實(shí)驗(yàn)中滑塊的加速度a=
0.25
0.25
m/s2．

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某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置來探究合力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系．
（1）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為△t1、△t2；用刻度尺測得兩個(gè)光電門中心之間的距離x，用游標(biāo)卡尺測得遮光條寬度d．則滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的速度表達(dá)式v1=
d
△t1
d
△t1
；經(jīng)過光電門2時(shí)的速度表達(dá)式v2=
d
△t2
d
△t2
，滑塊加速度的表達(dá)式a=
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
．（以上表達(dá)式均用已知字母表示）．

（2）為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h（見圖甲）．關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是
BC
BC

A．M增大時(shí)，h增大，以保持二者乘積增大
B．M增大時(shí)，h減小，以保持二者乘積不變
C．M減小時(shí)，h增大，以保持二者乘積不變
D．M減小時(shí)，h減小，以保持二者乘積減小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系．

（1）由圖甲中刻度尺讀出兩個(gè)光電門中心之間的距離S，由游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過電門1的時(shí)間△t1和遮光條通過光電門2的時(shí)間△t2，滑塊的加速度的表達(dá)式為
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2S
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2S
．（以上表達(dá)式均用字母表示）
（2）在本次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組通過改變滑塊質(zhì)量做了6組實(shí)驗(yàn)，得到如下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，
m（g） a（m/s2）
250 1.80
300 1.50
350 1.29
400 1.13
500 0.90
800 0.56
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了a與
1
m
的圖線如圖乙所示，該圖線有一段是彎曲的，試分析圖線彎曲的原因
未滿足拉車的鉤碼質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
未滿足拉車的鉤碼質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
．

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