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”).
(1)小車受重力,支持力和拉力,小車與滑輪間的細繩與長木板平行,測力計的示數(shù)等于小車所受的合外力
要使小車所受合外力一定,操作中必須滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
小車從靠近甲光電門處由靜止開始做勻加速運動,位移x=
1
2
at2
改變小車質(zhì)量m,測得多組m、t的值,所以加速度a=
2x
t2
,位移不變,所以a與t2成反比,合外力一定時,加速度與質(zhì)量成反比例”的圖線是C.
(2)小車由靜止開始做勻加速運動,位移L=
1
2
at2
a=
2L
t2
根據(jù)牛頓第二定律得
對于沙和沙桶,F(xiàn)=F-mg=ma
F=m
2L
t2
+mg

則圖線的斜率為k=2mL=0.54kg?m
若小車與長木板間的摩擦能忽略,如圖3所示測得圖線斜率將不變.
故答案為:(1)小車與滑輪間的細繩與長木板平行;砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量;C
(2)0.54kg?m或0.54N?s2;不變.
練習冊系列答案
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跳高運動員從地面起跳的瞬間,下列說法中正確的是( 。
A.運動員對地面的壓力小于運動員受到的重力
B.地面對運動員的支持力大于運動員受到的重力
C.地面對運動員的支持力大于運動員對地面的壓力
D.運動員對地面的壓力大小等于運動員受到的重力

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話說齊天大圣孫悟空被師傅趕回花果山后,悶悶不樂的他有一日飛上天庭漫無目的地到處游玩,不經(jīng)意間來到了一個山洞里,洞內(nèi)有一開關(guān),寫著“地球自轉(zhuǎn)快慢調(diào)節(jié)器”,天性玩皮的他便將此開關(guān)向“快”那邊撥了一下,使地球自轉(zhuǎn)突然快了許多,此瞬間地面上的人會( 。
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在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,采用如圖1所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打上的點計算出.
(1)當M與m的大小關(guān)系滿足______時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力.
(2)如圖2為某同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線,說明實驗存在的問題是:______.
(3)某組同學在不改變拉力,只改變車中砝碼的質(zhì)量,得到了如表所示的幾組數(shù)據(jù),其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度,但對應該組已打出了紙帶,如圖3所示(長度單位:cm),圖中各點為每打5個點選出的計數(shù)點(兩計數(shù)點間還有4個打點未標出).

實驗次數(shù)123456
小車質(zhì)量(g)2003004005006001000
小車加速度(m/s22.001.330.790.670.40
小車質(zhì)量倒數(shù)(kg-15.003.332.502.001.671.00
①由紙帶上的數(shù)據(jù),計算出缺少的加速度值并填入表中(小數(shù)點后保留兩位數(shù)).
②建立合適的坐標系,如圖4,將表中各組數(shù)據(jù)用小黑點描在坐標紙上,并作出平滑的圖線.
③由圖象得出的結(jié)論是:______.

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“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,某同學使用了如圖1所示的裝置,計時器打點頻率為50Hz.長木板是光滑的.

(1)該同學得到一條紙帶,在紙帶上取連續(xù)的六個點,如圖2,自A點起,相鄰兩點間的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,則打E點時小車的速度為______m/s,小車的加速度為______m/s2
(2)該同學要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系,應該保持______不變;若該同學要探究加速度a和拉力F的關(guān)系,應該保持______不變.這種方法叫做______法.(選填字母符號)
A.控制變量B.理想模型C.等效代替D.科學假說
(3)該同學通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖象,如圖所示,則圖3中的力F理論上指______,而實驗中卻用______表示.(選填字母符號)
A.沙和沙桶的總重力B.繩對小車的拉力.

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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軌裝置進行實驗.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:

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(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)

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(2)小明認為,在做以上實驗時,“細線作用于小車的拉力F等于砂和桶的總重力”是有條件的.他把實驗裝置設想成如圖丙所示的模型:水平面上的小車,用輕繩跨過定滑輪使之與盛有砂的小桶相連.已知小車的質(zhì)量為M,砂和桶的總質(zhì)量為m,重力加速度為g.若不計摩擦阻力與空氣的阻力,根據(jù)牛頓第二定律可以計算得出細線作用于小車的拉力F=______;由此可知,當滿足______條件時,才可以認為細線作用于小車的拉力F等于砂和桶的總重力mg.

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某同學在實驗室用如圖甲所示的裝置進行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗,小車及車中鉤碼的質(zhì)量用M表示,沙桶及沙的質(zhì)量用m表示.
(1)在實驗中平衡摩擦力時需將長木板的右端墊高,直到在沒有沙桶拖動下,小車拖動紙帶穿過計時器時能______.
(2)在______條件下,可以認為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力,在控制______不變的情況下,可以探究加速度與合力的關(guān)系.
(3)如圖丙所示為某同學根據(jù)所測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖象,說明實驗存在的問題是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某實驗小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.
(1)下列做法正確的是______
A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使牽引木塊的細繩與軌道保持平行
B.實驗時,先放開小車再接通打點計時器的電源
C.在調(diào)節(jié)軌道傾斜度平衡摩擦力時,應把紙帶與小車連接并將紙帶穿過打點計時器的限位孔
D.在調(diào)節(jié)軌道傾斜度平衡摩擦力時,應將裝有砝碼的砝碼盤通過定滑輪拴到木塊上
(2)為使砝碼盤及盤內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力,應滿足的條件是砝碼盤及盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量______小車和小車上鉤碼的總質(zhì)量(填遠大于、遠小于或近似于)

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