為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,使用如下圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實驗.其中G1、G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時,光束被遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄,滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為d,光電門間距為x(滿足x>>d),牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題:

(1)若實驗測得△t足夠小,且△t1=150ms、△t2=100ms,d=3.0cm,X=50.0cm,則滑行器運動的加速度a=______m/s2.若取M=400g,在保證M>>m的條件下,如果認(rèn)為繩子牽引滑塊的力等于牽引砝碼的總重力,則牽引砝碼的質(zhì)量m=______kg.(取g=10m/s2
(2)在(1)中,實際牽引砝碼的質(zhì)量與上述的計算值相比______.(填偏大、偏小或相等)
(1)由于遮光條通過光電門的時間極短,可以用平均速度表示瞬時速度.
滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度v1=
d
t1
=
0.03
0.15
=0.2m/s
,
滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度v2=
d
t1
=
0.03
0.1
=0.3m/s

根據(jù)v22-v12=2aX得,
a=
(0.3)2-(0.2)2
2×0.5
=0.05m/s2
;
M>>m的條件下,合外力等于砝碼的重力,則mg=Ma,
解得:m=0.002kg;
(2)對M和m整體分析,有:a=
mg
M+m
,則繩子的拉力F=Ma=
mg
1+
m
M
<mg,所以實際牽引砝碼的質(zhì)量與上述的計算值相比偏。
故答案為:0.05;0.02;偏小
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

以下說法中不正確的是( 。
A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時物體的運動規(guī)律
B.不受外力作用時,物體的運動狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性
C.在水平地面上滑動的木塊最終要停下來,是由于沒有外力維持木塊運動的結(jié)果
D.物體運動狀態(tài)發(fā)生變化時,物體必定受到外力的作用

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于物體的慣性,下列說法中正確的是( 。
A.汽車運動的速度越大越不容易停下來,是因為汽車運動的速度越大慣性越大
B.小球由于重力的作用而自由下落時,它的慣性就不存在了
C.小球被豎直向上拋出后繼續(xù)上升,是因為小球受到一個向上的慣性
D.物體慣性的大小僅與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量大的慣性大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于物體所受的合力F、加速度a、速度v之間的關(guān)系,以下說法正確的是(  )
A.合力F一定與速度v的方向相同
B.速度為0,加速度一定為0
C.加速度與速度方向相同時,速度一定增大
D.加速度增大而速度減小是不可能的

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1所示,一端帶有定滑輪的長木板上固定有如圖2甲、乙兩個光電門,與之相連的計時器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運動時間,與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示掛鉤處所受的拉力.不計空氣阻力及一切摩擦.

(1)在探究“合外力一定時,加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時,要使測力計的示數(shù)等于小車所受合外力,操作中必須滿足______;要使小車所受合外力一定,操作中必須滿足______.
實驗時,先測出小車質(zhì)量m,再讓小車從靠近光電門甲處由靜止開始運動,讀出小車在兩光電門之間的運動時間t.改變小車質(zhì)量m,測得多組m、t的值,建立如圖3坐標(biāo)系描點作出圖線.下列能直觀得出“合外力一定時,加速度與質(zhì)量成反比”的圖線是______.
(2)如圖1甲,抬高長木板的左端,使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運動,讀出測力計的示數(shù)F和小車在兩光電門之間的運動時間t0,改變木板傾角,測得多組數(shù)據(jù),得到的F-
1
t0
的圖線如圖1乙所示.實驗中測得兩光電門的距離L=0.80m,砂和砂桶的總質(zhì)量m1=0.34kg,重力加速度g取9.8m/s2,則圖線的斜率為______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);若小車與長木板間的摩擦不能忽略,測得的圖線斜率將______(填“變大”、“變小”或“不變”).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

某實驗小組設(shè)計了如圖(a)所示的實驗裝置,探究物體的加速度與受力的關(guān)系,通過改變重物的質(zhì)量,利用傳感器可得到滑塊運動的加速度a和所受拉力F,而后做出a-F關(guān)系圖象.他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條a-F圖線,如圖(b)所示.由圖象可知圖線Ⅱ不過坐標(biāo)原點的原因是______;滑塊和加速度傳感器的總質(zhì)量m=______kg.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在驗證“當(dāng)物體質(zhì)量一定時,物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律時,給出如下器材:
傾角可以調(diào)節(jié)的長木板(如圖所示),小車一個,計時器一個,刻度尺一把.
實驗步驟如下:
①讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2,記下所用的時間t.
②用刻度尺測量A1與A2之間的距離x.
③用刻度尺測量A1相對于A2的高度h.
④改變斜面的傾角,保持A1與A2之間的距離不變,多次重復(fù)上述實驗步驟并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)h、t.
⑤以h為縱坐標(biāo),1/t2為橫坐標(biāo),根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖.
若在此實驗中,如能得到一條過坐標(biāo)系原點的直線,則可驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時,物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律.
根據(jù)上述實驗步驟和說明回答下列問題:(不考慮摩擦力影響,用已知量和測得量符號表示)
(1)設(shè)小車所受的重力為mg,則小車的加速度大小a=______,小車所受的合外力大小F=______.
(2)請你寫出物體從斜面上釋放高度h與下滑時間t的關(guān)系式______.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

a、b、c、d四位同學(xué)使用圖1裝置裝置進(jìn)行“探究加速度與外力、質(zhì)量間的關(guān)系”實驗,設(shè)小車質(zhì)量和車上砝碼質(zhì)量之和為M,砂及砂桶的總質(zhì)量為m,實驗用打點計時器交流電的頻率為50Hz.
(1)四位同學(xué)分別得出如圖2中a、b、c、d四條圖線,其中圖a、b、c是a-F圖線,圖d是a-1/M圖線,則以下列說法中正確的是______
A.a(chǎn)和b沒有把握好實驗條件M遠(yuǎn)大于m
B.c和d沒有把握好實驗條件M遠(yuǎn)大于m
C.a(chǎn)同學(xué)長木板的傾角太大,而b同學(xué)長木板傾角太小
D.a(chǎn)、b、c三同學(xué)中,c同學(xué)較好地完成了平衡摩擦力的操作
(2)實驗中某次紙帶的記錄如圖所示,圖中O、A之間的點非常模糊,看不清楚到底有幾個點.因此從A點開始每打五個點取一個計數(shù)點,其中B、C、D、E距O點的距離如圖3示,由此測得小車的加速度是m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1所示為“研究小車的加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置.

(1)在該實驗中必須采用控制變量法,應(yīng)保持______不變.
(2)某同學(xué)的實驗方案如圖1所示,他想用砂和砂桶的重力表示小車受到的合外力,為了減少這種做法而帶來的實驗誤差,你認(rèn)為在實驗中還應(yīng)該采取的兩項措施是:a.______;b.______.
(3)改變砂和砂桶的重力,多次重復(fù)測量.在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線(如圖2所示).
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是______.
②(單選題)圖2的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是:______
A.小車與軌道之間存在摩擦
B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C.砂和砂桶的總質(zhì)量太大
D.所用小車的質(zhì)量太大.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案