影響加速度的因素是物體的質(zhì)量及其所受合外力,現(xiàn)用氣墊導(dǎo)軌裝置探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系,如圖12-1所示。滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),導(dǎo)軌上的小孔噴出的氣流使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,使滑塊所受的摩擦力減小到可以忽略不計(jì)的程度。光電門可顯示滑塊上細(xì)窄擋光條經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間,經(jīng)過(guò)光電門1和光電門的時(shí)間分別記為
擋光條寬度為,兩光電門間距為

⑴保持滑塊質(zhì)量不變,讓滑塊在砝碼拉力作用下做加速運(yùn)動(dòng),通過(guò)增減砝碼的數(shù)量改變拉力的大小,重復(fù)多次實(shí)驗(yàn),在表1中記錄下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),然后進(jìn)行分析。
表1滑塊質(zhì)量不變時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(滑塊質(zhì)量)


①滑塊經(jīng)過(guò)光電門1的速度計(jì)算式       ,滑塊的加速度計(jì)算式為         ;
②在此實(shí)驗(yàn)中,需要保證在增加砝碼時(shí)M >>m,這樣做的目的是                                
③依表1中的數(shù)據(jù),在圖中坐標(biāo)系中做出圖像,并寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:                      
⑵保持滑塊的受力不變,通過(guò)在滑塊上增加或減少橡皮泥改變滑塊的質(zhì)量,重復(fù)多次,按表2中各項(xiàng)物理量記下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
表2滑塊所受拉力不變時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(拉力)

運(yùn)用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),建立合適的坐標(biāo)系能直觀的表達(dá)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,請(qǐng)你以表2為依據(jù),縱坐標(biāo)為加速度,橫坐標(biāo)物理量應(yīng)該為       ,理由是                       
(1)①,
②使滑塊所受拉力等于砝碼盤和砝碼的重力
③見(jiàn)解析,質(zhì)量不變時(shí),物體加速度與其所受合外力成正比
(2),可得到在合外力不變時(shí)物體加速度與質(zhì)量間的定量關(guān)系

試題分析:(1)①滑塊經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)間極短,平均速度接近瞬時(shí)速度,,同理,經(jīng)過(guò)光電門2的速度,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式整理得
②事實(shí)上,砝碼和滑塊一起運(yùn)動(dòng)加速度,繩子拉力,而在實(shí)驗(yàn)中,我們以作為拉力,只有時(shí),滑塊所受拉力才近似等于砝碼盤和砝碼的重力。
③根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖,根據(jù)做出的圖像判斷加速度與合外力成正比,實(shí)驗(yàn)方法為控制變量法,因此結(jié)論為質(zhì)量不變時(shí),物體加速度與其所受合外力成正比

(2)滑塊的受力不變時(shí),如果牛頓第二定律成立,那么加速度與質(zhì)量成反比,但是在圖像中反比例圖像是一條曲線,單獨(dú)憑借一條曲線不能肯定是與質(zhì)量反比還是質(zhì)量平方三次方成反比,但是加速度與質(zhì)量的倒數(shù)成正比,所以橫坐標(biāo)選擇,可獲得結(jié)論是合外力不變時(shí)物體加速度與質(zhì)量間的定量關(guān)系
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)在做平拋實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,小球在豎直放置的坐標(biāo)紙上留下三點(diǎn)痕跡,如圖c是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片,圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)都是0.54cm,已知閃光頻率是30Hz,那么重力加速度g=    m/s2,小球的初速度是         m/s。
(2)如圖a是研究小球在斜面上平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置,每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放,并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角θ,獲得不同的射程x,最后作出了如圖b所示的x-tanθ圖象,g=10m/s2。則:

由圖b可知,小球在斜面頂端水平拋出時(shí)的初速度v0=      m/s。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)θ超過(guò)60°后,小球?qū)⒉粫?huì)掉落在斜面上,則斜面的長(zhǎng)度為        m。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(8分)用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

⑴實(shí)驗(yàn)中有A:200g的鋁塊和B:200g的鐵塊.為了減少誤差,應(yīng)該選擇   (填字母);
⑵實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)該先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再釋放紙帶,但某同學(xué)在操作時(shí)做反了,那么通過(guò)對(duì)這條紙帶運(yùn)算能否判斷機(jī)械能是否守恒?       (填“能”或“否”);
⑶如圖(b)是某次實(shí)驗(yàn)的一條紙帶,O、A、B、C、D、E、F是連續(xù)的七個(gè)點(diǎn),每2個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間為T,若重物質(zhì)量為m,對(duì)應(yīng)B到E的下落過(guò)程中,重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEp          ,B到E動(dòng)能變化量為ΔEk                

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“研究小車加速度與所受合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中時(shí),甲、乙兩實(shí)驗(yàn)小組引進(jìn)“位移傳感器”、“力傳感器”,分別用如圖(a)、(b)所示的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn),重物通過(guò)細(xì)線跨過(guò)滑輪拉相同質(zhì)量小車,位移傳感器(B)隨小車一起沿水平軌道運(yùn)動(dòng),位移傳感器(A)固定在軌道一端.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移傳感器(B)發(fā)出信號(hào),位移傳感器(A)接收信號(hào)且顯示小車運(yùn)動(dòng)的位移。甲組實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F,乙組直接用力傳感器測(cè)得拉力F,改變重物的重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次,記錄多組數(shù)據(jù),并畫出a-F圖像。

(1)甲組實(shí)驗(yàn)把重物的重力作為拉力F的條件是_______________________________________ 。
(2)圖(c)中符合甲組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是_________________;符合乙組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是_____________。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(10分)圖甲是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車沿斜面下滑時(shí)所受阻力的示意圖.小車拖著紙帶在斜面上下滑時(shí),打出的一段紙帶如圖乙所示,其中O為小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的點(diǎn),設(shè)小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力恒定。

⑴已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,由紙帶分析可知小車下滑的加速度a=     m/s2,打E點(diǎn)時(shí)小車速度vE     m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);
⑵為了求出小車在下滑過(guò)程中所受的阻力,可運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)能定理求解,在這兩種方案中除知道小車下滑的加速度a、打E點(diǎn)時(shí)速度vE、小車質(zhì)量m、重力加速度g外,利用米尺、三角板還需要測(cè)量哪些物理量,列出阻力的表達(dá)式。
方案一:需要測(cè)量的物理量               ,阻力的表達(dá)式(用字母表示)                     ;
方案二:需要測(cè)量的物理量               ,阻力的表達(dá)式(用字母表示)                     

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí),采用如下圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,砂和砂桶的質(zhì)量用m表示. (交流電的頻率為50Hz)

(1)圖(b)所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為   m/s2(保留兩位有效數(shù)字)
(2)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí),才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力.
(3)在實(shí)驗(yàn)中,由于沒(méi)有注意始終滿足(2)的條件,結(jié)果得到的圖象應(yīng)是圖中的(  )

(4)某一組同學(xué)先保持砂和砂桶的質(zhì)量m一定來(lái)做實(shí)驗(yàn),其具體操作步驟如下,以下做法正確的是________.
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將砂和砂桶用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開(kāi)小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M,小車運(yùn)動(dòng)的加速度可直接用公式求出

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

將一單擺裝置豎直懸于某一深度為h(未知)且開(kāi)口向下的固定小筒中(單擺的下部分露出筒外),如圖甲所示。將懸線拉離平衡位置一個(gè)小角度后由靜止釋放,設(shè)單擺擺動(dòng)過(guò)程中懸線不會(huì)碰到筒壁。如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出筒下端口到擺球球心之間的距離l,并通過(guò)改變l而測(cè)出對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)周期T,再以T2為縱軸、l為橫軸,作出T2-l圖像,則可以由此圖像得出小筒的深度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭。

(1)如果實(shí)驗(yàn)中所得到的T2-l圖像如圖乙所示,那么對(duì)應(yīng)的圖像應(yīng)該是a、b、c中的_____________。
(2)由圖像可知,小筒的深度h=________m;當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=_________m/s2。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在實(shí)驗(yàn)“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”中,所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz,打出來(lái)的紙帶上每5個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)并且標(biāo)在紙帶上方,記為O、A、B、C、D、E、F,并用直尺測(cè)量各段長(zhǎng)度,OA=4.60cm,OB=10.01cm,OC=16.20cm,OD="23.19cm" ,OE=30.99cm,OF=39.61cm,如圖所示,請(qǐng)利用測(cè)得的數(shù)據(jù),計(jì)算并回答下列問(wèn)題:(本題保留兩位有效數(shù)字)

(1)計(jì)算E點(diǎn)處紙帶的速度為            m/s。
(2)紙帶反映物體的加速度應(yīng)為            m/s2
(3)打下O點(diǎn)時(shí),紙帶的速度         零( 選填“是”或者“不是”)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(9分)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用       電源,通常的工作電壓為       .利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器《探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》,如圖給出了某次實(shí)驗(yàn)中的紙帶,其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的間還有四點(diǎn)(未畫出),電源頻率50Hz.從紙帶上測(cè)得:X1=1.50cm,X 2=2..00cm,X3=2.50cm,X4=3.00cm,X5=3.50cm,X6=4.00cm。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)通過(guò)紙帶分析可知,小車的速度在       (填“增大”或“減小”)(2)每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是       s(3) 計(jì)數(shù)點(diǎn)0到計(jì)數(shù)點(diǎn)6的平均速度是       m/s(4)計(jì)數(shù)點(diǎn)4的速度為     m/s(5)小車運(yùn)動(dòng)的加速度是      m/s2

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