圖甲是某實驗小組利用氣墊導(dǎo)軌探究滑塊加速度與力的關(guān)系的實驗裝置。他利用光電門測出長方形遮光條通過光電門所需的時間,從而算出滑塊此時的速度。遮光條固定在小車上,它沿滑塊運動方向的寬度為d。用不同鉤碼通過細線拉同一滑塊,每次滑塊都從同一位置由靜止釋放。

(1)若用刻度尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示,則d=     cm;實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門所用的時間Δt=2.0×10-2s,則滑塊此時的速度大小為v=      m/s;

(2)實驗中可近似認為細線對滑塊的拉力與鉤碼重力大小相等,則鉤碼的質(zhì)量m與滑塊的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為  ­­­­­­­  ;
(3)測出多組鉤碼的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間Δt,并算出遮光條通過光電門時小車的速度v,通過描點作出線性圖象,研究滑塊加速度與力的關(guān)系。處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出      (選填“v-m”或“v2-m”)圖象,圖線斜率k=            ( 用重力加速度g、滑塊質(zhì)量M、滑塊與光電門間距離L表示)。
(1 )0.52   0.26 (2)m遠小于M    (3)    v2--m    2gL/M

試題分析:(1)游標(biāo)卡尺是十分度的,所以圖中讀數(shù)為;滑塊通過光電門的速度為;
(2)當(dāng)m遠小于M時,系統(tǒng)加速度很小,此時對m有,當(dāng)a很小時可以認為;
(3)處理數(shù)據(jù)時應(yīng)設(shè)法將圖像畫成直線,方便排除不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)且容易計算,根據(jù),可知,所以v2-m圖像是一條直線,且斜率等于2gL/M。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(8分)某同學(xué)學(xué)過平拋運動后,利用平拋運動知識測量某水平噴水口的流量Q(Q=Sv,S為出水口的橫截面積,v為出水口的水速),方法如下:
(1)先用游標(biāo)卡尺測量噴水口的內(nèi)徑D。如下圖所示,A、B、C、D四個圖中,測量方式正確的是______________________。
(2)正確測量得到的結(jié)果如圖中的游標(biāo)卡尺所示,由此可得噴水口的內(nèi)徑D=________cm。


(3)打開水閥,讓水從噴水口水平噴出,穩(wěn)定后測得落地點距噴水口水平距離為x,豎直距離為y,則噴出的水的初速度v0=___________(用x,y、g表示)。
(4)根據(jù)上述測量值,可得水管內(nèi)水的流量Q=__________(用D、x、y、g表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(1)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源一臺,導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、墊塊、細沙若干.當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).若你是小組中的一位成員,要驗證滑塊所受合外力做的功等于其動能的變化,則:
①還需要補充的實驗器材是                 
②為了簡化實驗,使滑塊所受合外力等于繩子的拉力,應(yīng)采取的措施是:            ;
要使繩子拉力約等于沙和沙桶的重力,應(yīng)滿足的條件是:保持沙和沙桶的質(zhì)量      滑塊的質(zhì)量。

③若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下,且已知滑塊的質(zhì)量為M,沙和沙桶的總質(zhì)量為m,相鄰兩個點之間的時間間隔為T,從A點到B、C、D、E點的距離依次為S1、S2、S3、S4,則由此可求得紙帶上由B點到D點所對應(yīng)的過程中,沙和沙桶的重力所做的功W=                 ;該滑塊動能改變量的表達式為ΔEK                  .(結(jié)果用題中已知物理量的字母表示)

(2)為了減小實驗誤差,以下操作中不必要的是【    】
A.在“研究勻變速直線運動”的實驗中,供小車運動的平板應(yīng)光滑
B.在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中,彈簧測力計必須與木板平行,讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計的刻度
C.用落體法驗證機械能守恒定律時,必需選擇紙帶上的第一打點為起始點
D.在“探究彈簧彈力與伸長量的關(guān)系”實驗中,彈簧豎直懸掛狀態(tài)下測出彈簧原長

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(12分)物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列小點。


(1)上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個連續(xù)的點未標(biāo)出,計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=          (保留三位有效數(shù)字)。
(2)為測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的有        。(填入所選物理量前的字母)
A.滑塊運動的時間tB.木板的質(zhì)量m1
C.滑塊的質(zhì)量m2D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)=                (用被測物理量的字母表示,重力加速度為g

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(5分)一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心且垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動.某研究性學(xué)習(xí)小組用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動時的角速度.
實驗器材:電磁打點計時器(配備低壓交流電源,打點周期為),米尺,紙帶,復(fù)寫紙.?
實驗步驟:①如(1)圖所示,將電磁打點計時器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后,固定在待測圓盤的側(cè)面上,使圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上.

②啟動控制裝置使圓盤勻速轉(zhuǎn)動,同時接通電源,打點計時器開始打點.
③經(jīng)過一段時間,停止轉(zhuǎn)動和打點,取下紙帶.
④在紙帶上選定兩點,在米尺上讀出對應(yīng)的刻度值分別為,數(shù)出這兩點間(不包括這兩個點)的打點數(shù).
則要計算角速度還需要測量的物理量及符號是_______________,角速度的表達式為="______________"

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

一物理興趣小組用以下裝置測量滑塊與長為L=1m的軌道之間的滑動摩擦因數(shù)以及探究滑塊在沿軌道向上運動時所受合力做功與動能變化的關(guān)系。

(1) 測量滑塊與軌道之間的滑動摩擦因數(shù)。
軌道上安裝有兩個光電門,其中光電門1的位置可移動。當(dāng)一帶有寬度為d=1cm的遮光條的滑塊自軌道上滑下時,與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光條通過光電門1、2所用的時間分別為Δt1、Δt2。使滑塊以一定初速度下滑,調(diào)節(jié)軌道右端距桌面的高度,最終使Δt1 =Δt2 ,并用米尺測量出軌道右端距桌面的高度h="25cm" ;則滑塊與軌道之間的滑動摩擦因數(shù) μ=________;
(2) 探究滑塊在沿軌道向上運動時所受合力做功與動能變化的關(guān)系。
撤掉光電門2,保持實驗(1)中h不變,在軌道右端安裝一光滑的定滑輪,用細繩連接滑塊與力傳感器(與電腦相連,其所受拉力可直接由電腦顯示),細線橫跨過定滑輪,傳感器連接一重物,如圖所示,操作:遮光條與光電門1距離x可從刻度尺上讀出,通過改變光電門的位置,來獲得多組數(shù)據(jù);每次均由軌道底(低)(此處最好改為同一位置)端無初速度釋放滑塊,與光電門相連的計時器顯示出每次遮光條通過光電門1所用的時間Δt,并做好記錄,如下表所示

 
第一次
第二次
第三次
第四次
x(cm)
10.0
22.6
50.0
62.4
Δt(s)
0.0101
0.0067
0.0045
0.0040
V(m/s)
0.99
1.50
2.24
 
①請你根據(jù)以上題干中及圖表內(nèi)的信息,求解第四次實驗中獲得的速度= ________;(保留三位有效數(shù)字)
②要驗證受合力做功與動能變化的關(guān)系,還需要測出的物理量是(     )
A.力學(xué)傳感器的質(zhì)量
B . 滑塊與遮光條的質(zhì)量
C.重物的質(zhì)量
D. 滑塊每次從靜止開始滑到光電門所用的時間

③一位同學(xué)每次實驗得到力傳感器的數(shù)值都為19.8N,并根據(jù)以上圖表中數(shù)據(jù)做出了v2----x圖像,如圖所示。根據(jù)圖像請你求出滑塊的質(zhì)量M=________;(重力加速度g=9.8m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,某同學(xué)使用了如圖所示的裝置.在實驗過程中:

(1)打點計時器應(yīng)該與      (選填“交流”或“直流”)電源連接;在閉合電鍵前,將小車放置在    一端; (選填“靠近滑輪”或“靠近打點計時器”).
(2)在探究過程中,該同學(xué)打出了一條紙帶,并在紙帶上連續(xù)取幾個計數(shù)點,如下圖所示.自A點起,相鄰兩點間的距離分別為10.0mm、16.0mm、22.0mm、28.0mm.已知相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.1s,則打D點時小車的速度為     m/s, 整個過程中小車的平均加速度為   m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(6分)下列對物體的測量,其讀數(shù)肯定有錯誤的是(  )
A.使用游標(biāo)為10分度的卡尺,讀數(shù)為10.01cm
B.使用游標(biāo)為20分度的卡尺,讀數(shù)為8.035cm
C.使用游標(biāo)為50分度的卡尺,讀數(shù)為6.047cm
D.使用螺旋測微器,讀數(shù)為0.1785cm

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,為了達到實驗的目的,除了有打點計時器、紙帶、小車、鉤碼、細繩、一端附有滑輪的長木板外,還需要的儀器是         。得到一條紙帶如圖所示. 每隔4個點取1個計數(shù)點,A、B、C、D、E、F、G為計數(shù)點, x1 ="1.20cm," x 2 ="1.60cm," x 3 ="1.98cm," x 4 =2.38cm,  x 5 =2.79cm,  x 6 =3.18cm.

①計算運動物體在B、E兩點的瞬時速度. vB=     m/s, vE=     m/s。
②在上圖中作出v-t圖象
③試計算運動物體的加速度a=      m/s2
(計算時保留兩位有效數(shù)字)

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同步練習(xí)冊答案