光電計時器是一種研究物體運(yùn)動情況的常見儀器.當(dāng)有物體從光電門通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間,現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系,其NQ是水平桌面,PQ是一端帶有滑輪的長木板,l、2是固定在木板上的兩個光電門(與之連接的兩個光電計時器沒有畫出)。小車上固定著用于擋光的窄片K,測得其寬度為d,讓小車從木板的頂端滑下,光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2。
(1)該實(shí)驗(yàn)中,在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時,為保證小車所受合外力大小約等于mg需要滿足的條件是 ;
(2)為了計算出小車的加速度,除了測量d、t1和t2之外,還需要測量 ,若上述測量量用x表示,則用這些物理量計算加速度的表達(dá)式為a= ;
(3)某位同學(xué)經(jīng)過測量、計算得到如下表數(shù)據(jù),請在圖乙中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖像。
(4)由圖象可以看出,該實(shí)驗(yàn)存在著較大的誤差,產(chǎn)生誤差的主要原因是 。
⑴M>>m
⑵兩光電門之間的距離(或“小車由光電門1運(yùn)動至光電門2所用時間t”) (或“
”)………⑶見解析 ⑷木板傾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”)……
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)牛頓第二定律,對小車,對沙桶
,聯(lián)立解得
,由此式可知,要使得T≈mg,必須滿足M>>m;(2)為了計算出小車的加速度,除了測量d、t1和t2之外,還需要測量兩光電門之間的距離x。小車經(jīng)過光電門1時的速度
;經(jīng)過光電門2時的速度
;根據(jù)
解得
(或已知小車由光電門1運(yùn)動至光電門2所用時間t,根據(jù)
解得a=
)(3)見下圖
(4)由圖可看出,當(dāng)F=0.04N時小車才開始加速運(yùn)動,所以原因是木板傾角偏�。ɑ颉捌胶饽Σ亮Σ蛔恪被颉澳┩耆胶饽Σ亮Α保�
考點(diǎn):探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系;勻變速直線運(yùn)動及用圖像處理數(shù)據(jù)。
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解
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d2(
| ||||
2x
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d(t1-t2) |
tt1t2 |
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| ||||
2x
|
d(t1-t2) |
tt1t2 |
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d2(△t12-△t22) |
2L△t12△t22 |
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h |
x |
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