如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量物體質(zhì)量的裝置，其中P是光滑水平面，N是質(zhì)量為M的帶夾子的金屬盒，金屬盒兩端分別連接輕質(zhì)彈簧；Q是固定于盒子上的遮光片，利用它和光電計(jì)時(shí)器能測(cè)量金屬盒振動(dòng)時(shí)的頻率．已知彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期T＝2π，其中m是振子的質(zhì)量，k 是常數(shù)．當(dāng)空盒振動(dòng)時(shí)，測(cè)得振動(dòng)頻率為f1；把一物體夾在盒中，并使其振動(dòng)時(shí)，測(cè)得頻率為f2.你認(rèn)為這套裝置能測(cè)量物體的質(zhì)量嗎？如果不能，請(qǐng)說(shuō)明理由；若能，請(qǐng)求出被測(cè)物體的質(zhì)量．

 

見(jiàn)解析

解析:由彈簧振子的周期公式可知，其周期是振子質(zhì)量的函數(shù)，只要知道夾入物體前、后振子的周期，就可求出物體的質(zhì)量．

空盒時(shí)，＝T1＝2π

設(shè)物體質(zhì)量為m，盒內(nèi)裝入物體后

＝T2＝2π

聯(lián)立可解m＝M.

 

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：閱讀理解

如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砂的砂桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于砂和砂桶總重力，小車運(yùn)動(dòng)加速度a可由紙帶求得．（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，由圖中數(shù)據(jù)求出小車加速度值為
0.510
0.510
m/s2；（保留三位有效數(shù)字）
（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的
1
m
數(shù)據(jù)如表中所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)a與m的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系并作出圖線
如下圖
如下圖
；從圖線中得到F不變時(shí)小車加速度a與質(zhì)量m間定量關(guān)系是
a=
1
2m
．
a=
1
2m
．
；
次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8
小車加速度
a/m?s-2		 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小車質(zhì)量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
1
m
(kg-1)		 4.00 3.50 3.00 2.5 2.00 1.40 1.00 0.60
（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖（d），該圖線不通過(guò)原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是
實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力
實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力
；

（4）若實(shí)驗(yàn)中將小車換成滑塊，將木板水平放置可測(cè)出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．要測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)μ，需要測(cè)量的物理量有；實(shí)驗(yàn)測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ比真實(shí)值
偏大
偏大
（填“偏大”或“偏小”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．圖1為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砂的砂桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于砂和砂桶總重力，小車運(yùn)動(dòng)加速度a可由紙帶求得．

（1）圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶（交流電的頻率為50Hz），由圖中數(shù)據(jù)求出小車加速度值為
3.0
3.0
m/s2；
（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的
1
m
數(shù)據(jù)如表中所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)a與m的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)趫D3坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系并作出圖線；從圖線中得到F不變時(shí)小車加速度a與質(zhì)量m間定量關(guān)系是
a=
1
2m
a=
1
2m
；
（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖4，該圖線不通過(guò)原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
；
次   數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8
小車加速度a/m?s-2 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小車質(zhì)量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
1
m
(kg-1)		 4.00 3.50 3.00 2.5 2.00 1.40 1.00 0.60
（4）若實(shí)驗(yàn)中將小車換成滑塊，將木板水平放置可測(cè)出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．要測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)μ，需要測(cè)量的物理量有
砂和砂桶質(zhì)量、木塊的質(zhì)量、以及對(duì)應(yīng)的加速度
砂和砂桶質(zhì)量、木塊的質(zhì)量、以及對(duì)應(yīng)的加速度
；實(shí)驗(yàn)測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ比真實(shí)值
偏大
偏大
（填“偏大”或“偏小”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砂的砂桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于砂和砂桶總重力，小車運(yùn)動(dòng)加速度a可由紙帶求得．

 

1.圖(b)為實(shí)驗(yàn)得到的紙帶, 圖中所示S1、S2、S3、S4、S5、S6已測(cè)出，已知交流電的頻率為f，則求小車加速度的表達(dá)式為          ；

2.保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的 數(shù)據(jù)如表中所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)a與m的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)趫D（c）坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系并作出圖線；從圖線中得到F不變時(shí)小車加速度a與質(zhì)量m間定量關(guān)系是       ；

 

 

 

 

 

3.保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F關(guān)系圖線如圖（d），該圖線不通過(guò)原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是                ；

4.若實(shí)驗(yàn)中將小車換成滑塊，將木板水平放置可測(cè)出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ. 實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)滑塊拉力F等于砂和砂桶總重力，則要測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)μ，需要測(cè)量的物理量有                                                            ；實(shí)驗(yàn)測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ比真實(shí)值         （填“偏大”或“偏小”）.

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2011年黑龍江省牡一中高三上學(xué)期期中考試物理卷 題型：填空題

如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砂的砂桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于砂和砂桶總重力，小車運(yùn)動(dòng)加速度a可由紙帶求得．

【小題1】圖(b)為實(shí)驗(yàn)得到的紙帶, 圖中所示S1、S2、S3、S4、S5、S6已測(cè)出，已知交流電的頻率為f，則求小車加速度的表達(dá)式為          ；
【小題2】保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的 數(shù)據(jù)如表中所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)a與m的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)趫D（c）坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系并作出圖線；從圖線中得到F不變時(shí)小車加速度a與質(zhì)量m間定量關(guān)系是      ；


【小題3】保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F關(guān)系圖線如圖（d），該圖線不通過(guò)原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是                ；
【小題4】若實(shí)驗(yàn)中將小車換成滑塊，將木板水平放置可測(cè)出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ. 實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)滑塊拉力F等于砂和砂桶總重力，則要測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)μ，需要測(cè)量的物理量有                                                            ；實(shí)驗(yàn)測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ比真實(shí)值         （填“偏大”或“偏小”）.

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