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如圖1所示,一端帶有定滑輪的長木板上固定有如圖2甲、乙兩個光電門,與之相連的計時器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運動時間,與跨過定滑輪的輕質細繩相連的輕質測力計能顯示掛鉤處所受的拉力.不計空氣阻力及一切摩擦.

(1)在探究“合外力一定時,加速度與質量的關系”時,要使測力計的示數等于小車所受合外力,操作中必須滿足______;要使小車所受合外力一定,操作中必須滿足______.
實驗時,先測出小車質量m,再讓小車從靠近光電門甲處由靜止開始運動,讀出小車在兩光電門之間的運動時間t.改變小車質量m,測得多組m、t的值,建立如圖3坐標系描點作出圖線.下列能直觀得出“合外力一定時,加速度與質量成反比”的圖線是______.
(2)如圖1甲,抬高長木板的左端,使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運動,讀出測力計的示數F和小車在兩光電門之間的運動時間t0,改變木板傾角,測得多組數據,得到的F-
1
t0
的圖線如圖1乙所示.實驗中測得兩光電門的距離L=0.80m,砂和砂桶的總質量m1=0.34kg,重力加速度g取9.8m/s2,則圖線的斜率為______(結果保留兩位有效數字);若小車與長木板間的摩擦不能忽略,測得的圖線斜率將______(填“變大”、“變小”或“不變”).
(1)小車受重力,支持力和拉力,小車與滑輪間的細繩與長木板平行,測力計的示數等于小車所受的合外力
要使小車所受合外力一定,操作中必須滿足沙和沙桶的總質量遠小于小車的質量
小車從靠近甲光電門處由靜止開始做勻加速運動,位移x=
1
2
at2
改變小車質量m,測得多組m、t的值,所以加速度a=
2x
t2
,位移不變,所以a與t2成反比,合外力一定時,加速度與質量成反比例”的圖線是C.
(2)小車由靜止開始做勻加速運動,位移L=
1
2
at2
a=
2L
t2
根據牛頓第二定律得
對于沙和沙桶,F(xiàn)=F-mg=ma
F=m
2L
t2
+mg

則圖線的斜率為k=2mL=0.54kg?m
若小車與長木板間的摩擦能忽略,如圖3所示測得圖線斜率將不變.
故答案為:(1)小車與滑輪間的細繩與長木板平行;砂和砂桶的總質量遠小于小車的質量;C
(2)0.54kg?m或0.54N?s2;不變.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

跳高運動員從地面起跳的瞬間,下列說法中正確的是( 。
A.運動員對地面的壓力小于運動員受到的重力
B.地面對運動員的支持力大于運動員受到的重力
C.地面對運動員的支持力大于運動員對地面的壓力
D.運動員對地面的壓力大小等于運動員受到的重力

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話說齊天大圣孫悟空被師傅趕回花果山后,悶悶不樂的他有一日飛上天庭漫無目的地到處游玩,不經意間來到了一個山洞里,洞內有一開關,寫著“地球自轉快慢調節(jié)器”,天性玩皮的他便將此開關向“快”那邊撥了一下,使地球自轉突然快了許多,此瞬間地面上的人會( 。
A.頭朝東倒下B.頭朝西倒下C.頭朝南倒下D.頭朝北倒下

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中,采用如圖1所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質量用M表示,盤及盤中砝碼的質量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打上的點計算出.
(1)當M與m的大小關系滿足______時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力.
(2)如圖2為某同學根據測量數據作出的a-F圖線,說明實驗存在的問題是:______.
(3)某組同學在不改變拉力,只改變車中砝碼的質量,得到了如表所示的幾組數據,其中第3組數據還未算出加速度,但對應該組已打出了紙帶,如圖3所示(長度單位:cm),圖中各點為每打5個點選出的計數點(兩計數點間還有4個打點未標出).

實驗次數123456
小車質量(g)2003004005006001000
小車加速度(m/s22.001.330.790.670.40
小車質量倒數(kg-15.003.332.502.001.671.00
①由紙帶上的數據,計算出缺少的加速度值并填入表中(小數點后保留兩位數).
②建立合適的坐標系,如圖4,將表中各組數據用小黑點描在坐標紙上,并作出平滑的圖線.
③由圖象得出的結論是:______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

“探究加速度與力、質量的關系”實驗中,某同學使用了如圖1所示的裝置,計時器打點頻率為50Hz.長木板是光滑的.

(1)該同學得到一條紙帶,在紙帶上取連續(xù)的六個點,如圖2,自A點起,相鄰兩點間的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,則打E點時小車的速度為______m/s,小車的加速度為______m/s2
(2)該同學要探究小車的加速度a和質量M的關系,應該保持______不變;若該同學要探究加速度a和拉力F的關系,應該保持______不變.這種方法叫做______法.(選填字母符號)
A.控制變量B.理想模型C.等效代替D.科學假說
(3)該同學通過數據的處理作出了a-F圖象,如圖所示,則圖3中的力F理論上指______,而實驗中卻用______表示.(選填字母符號)
A.沙和沙桶的總重力B.繩對小車的拉力.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

為了探究加速度與力、質量的關系,使用如下圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗.其中G1、G2為兩個光電門,它們與數字計時器相連,當滑行器通過G1、G2光電門時,光束被遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄,滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質量為M,擋光片寬度為d,光電門間距為x(滿足x>>d),牽引砝碼的質量為m.回答下列問題:

(1)若實驗測得△t足夠小,且△t1=150ms、△t2=100ms,d=3.0cm,X=50.0cm,則滑行器運動的加速度a=______m/s2.若取M=400g,在保證M>>m的條件下,如果認為繩子牽引滑塊的力等于牽引砝碼的總重力,則牽引砝碼的質量m=______kg.(取g=10m/s2
(2)在(1)中,實際牽引砝碼的質量與上述的計算值相比______.(填偏大、偏小或相等)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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(2)小明認為,在做以上實驗時,“細線作用于小車的拉力F等于砂和桶的總重力”是有條件的.他把實驗裝置設想成如圖丙所示的模型:水平面上的小車,用輕繩跨過定滑輪使之與盛有砂的小桶相連.已知小車的質量為M,砂和桶的總質量為m,重力加速度為g.若不計摩擦阻力與空氣的阻力,根據牛頓第二定律可以計算得出細線作用于小車的拉力F=______;由此可知,當滿足______條件時,才可以認為細線作用于小車的拉力F等于砂和桶的總重力mg.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某同學在實驗室用如圖甲所示的裝置進行“探究加速度與力、質量的關系”的實驗,小車及車中鉤碼的質量用M表示,沙桶及沙的質量用m表示.
(1)在實驗中平衡摩擦力時需將長木板的右端墊高,直到在沒有沙桶拖動下,小車拖動紙帶穿過計時器時能______.
(2)在______條件下,可以認為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力,在控制______不變的情況下,可以探究加速度與合力的關系.
(3)如圖丙所示為某同學根據所測量數據作出的a-F圖象,說明實驗存在的問題是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某實驗小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質量的關系.
(1)下列做法正確的是______
A.調節(jié)滑輪的高度,使牽引木塊的細繩與軌道保持平行
B.實驗時,先放開小車再接通打點計時器的電源
C.在調節(jié)軌道傾斜度平衡摩擦力時,應把紙帶與小車連接并將紙帶穿過打點計時器的限位孔
D.在調節(jié)軌道傾斜度平衡摩擦力時,應將裝有砝碼的砝碼盤通過定滑輪拴到木塊上
(2)為使砝碼盤及盤內砝碼的總重力在數值上近似等于小車運動時受到的拉力,應滿足的條件是砝碼盤及盤內砝碼的總質量______小車和小車上鉤碼的總質量(填遠大于、遠小于或近似于)

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