某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究當(dāng)合外力一定時,物體運(yùn)動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系.(1)由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離為s厘米,由圖中游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=
0.52
0.52
厘米.該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時,將滑塊從圖9所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間△t1,遮光條通過光電門2的時間△t2,則滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度的表達(dá)式v1=
d
t1
d
t1
,滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達(dá)式v2=
d
t2
d
t2
,則滑塊的加速度的表達(dá)式a=
v
2
2
-v
2
1
2s
(v1,v2代入了同樣給分)
v
2
2
-v
2
1
2s
(v1,v2代入了同樣給分)

m(g) a(m/s2
250 2.02
300 1.65
350 1.43
400 1.25
500 1.00
800 0.63
(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),得到如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
通過計(jì)算分析上表數(shù)據(jù)后,得出的結(jié)論是在合外力不變的情況下,物體運(yùn)動的加速度跟物體的質(zhì)量成反比,如果想通過圖象法進(jìn)一步確認(rèn)自己的結(jié)論,須建立
a-
1
m
a-
1
m
(填a-m或a-
1
m
)坐標(biāo)系,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖,如果圖線是一條通過原點(diǎn)的直線,就可確認(rèn)上述結(jié)論.
分析:(1)先讀整刻度數(shù),再查游尺的第幾個刻度線與上邊的某個刻度線對齊,若是第N個,則用整刻度數(shù)+N×精度即為最終讀數(shù);極短時間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時速度;然后根據(jù)速度位移公式列式求解加速度;
(2)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,分別以a為縱坐標(biāo)、
1
m
為橫坐標(biāo)作圖象,畫出一條傾斜的直線,這樣就能直觀地看出其關(guān)系.
解答:解:(1)整刻度為0.5cm,游標(biāo)尺的第2條刻線與上方刻線對齊,則游標(biāo)尺讀數(shù)為:2×0.1mm=0.2mm=0.02cm,故最終讀數(shù)為:0.5cm+0.02cm=0.52cm;
短時間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時速度,故滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度的表達(dá)式為
d
t1
,塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達(dá)式為
d
t2
;
滑塊做勻加速直線運(yùn)動,根據(jù)速度位移關(guān)系公式,加速度為:a=
v
2
2
-v
2
1
2s
;
(2)探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,分別以a為縱坐標(biāo)、
1
m
為橫坐標(biāo)作圖象,畫出一條過原點(diǎn)的傾斜直線,這樣就能直觀地看出其關(guān)系;
故答案為:(1)0.52,
d
t1
,
d
t2
,
v
2
2
-v
2
1
2s
;(2)a-
1
m
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)原理,知道可以用極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度,對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖分析時,通常畫出直線圖.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平,用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度為d,實(shí)驗(yàn)時將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門的時間△t.

(1)在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有:鉤碼的質(zhì)量m、
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
滑塊的質(zhì)量M
滑塊的質(zhì)量M
(用文字說明并用相應(yīng)的字母表示).
(2)本實(shí)驗(yàn)通過比較
mgs
mgs
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等(用測量的物理量符號表示),從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.

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科目:高中物理 來源: 題型:

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).
(1)在實(shí)驗(yàn)中必須平衡摩擦力,通過
重力沿斜面的分力(或傾斜木板)
重力沿斜面的分力(或傾斜木板)
的方法來平衡摩擦力,當(dāng)小車恰能自行勻速運(yùn)動時,平衡了摩擦力.
(2)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時器所使用的是頻率為50Hz的交流電源,如下圖中給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的紙帶的一部分:1、2、3、4、5是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)未標(biāo)出,每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是
0.1
0.1
s,由該紙帶可求得小車的加速度a=
1.07
1.07
m/s2

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某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)由靜止釋放后機(jī)械能守恒.實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平,且選定滑塊從靜止開始運(yùn)動的過程進(jìn)行測量.
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(1)如圖所示,首先用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度(見下圖),其讀數(shù)為d=
 
cm;實(shí)驗(yàn)時將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10-2s,則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為
 
m/s.
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(2)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,鉤碼的質(zhì)量m,滑塊的質(zhì)量M,在本實(shí)驗(yàn)中還需要直接測量的物理量有
 
(在橫線上填入選項(xiàng)前的編號).
①光電門到左端定滑輪的距離x
②滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
③氣墊導(dǎo)軌的總長l
(3)本實(shí)驗(yàn)通過比較
 
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
是否相等(用上述已有的物理量符號寫出表達(dá)式,重力加速度為g),說明系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒.
(4)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,小組同學(xué)對此實(shí)驗(yàn)提出以下建議,其中確實(shí)對提高準(zhǔn)確程度有作用的是
 
(在橫線上填入選項(xiàng)前的編號).
①繩的質(zhì)量要輕
②在“輕質(zhì)繩”的前提下,繩越長越好
③鉤碼的質(zhì)量m越小越好
(5)你估計(jì)減少的重力勢能和增加的動能哪個可能偏?
 

你認(rèn)為造成這種偏差的原因可能是
 

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置,進(jìn)行“探究加速度a與合力F、質(zhì)量m之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).下列說法中反應(yīng)正確探究結(jié)果的是(  )
A、保持物體的質(zhì)量m不變,加速度a跟作用在物體上的合力F成正比B、保持物體的質(zhì)量m不變,加速度a跟作用在物體上的合力F成反比C、保持物體受到的合力F不變,加速度a跟物體的質(zhì)量m成正比D、保持物體受到的合力F不變,加速度a跟物體的質(zhì)量m成反比

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