某研究小組在“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”時，利用氣墊導(dǎo)軌和光電門進(jìn)行實驗．氣墊導(dǎo)軌可以在滑塊與導(dǎo)軌之間形成很薄的空氣膜，從而極大地減少摩擦力的影響，滑塊的運(yùn)動可以近似看成無摩擦運(yùn)動．光電門可以準(zhǔn)確地記錄滑塊擋光板通過光電門的時間，從而得到滑塊通過光電門的速度，如圖所示．

（1）實驗時，該小組將托盤和砝碼的重力作為滑塊所受合外力，但實際上二者只是近似相等，請回答，二者近似相等需要滿足什么條件？
托盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量
托盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

（2）滑塊擋光板寬度為d，某次實驗時發(fā)現(xiàn)光電門記錄時間為△t則滑塊通過光電門時的速度大小的表達(dá)式v=
d
△t
d
△t
．
分析：（1）托盤和砝碼拖著滑塊做加速運(yùn)動，實際上托盤和砝碼的重力和繩子的拉力（滑塊的合力）是不等的，根據(jù)牛頓第二定律判斷在什么條件下可以近似相等．
（2）物體在極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度，根據(jù)這一結(jié)論求出滑塊通過光電門時的速度大小的表達(dá)式．
解答：解：（1）設(shè)托盤和砝碼的質(zhì)量為m，滑塊的質(zhì)量為M，根據(jù)牛頓第二定律得，a=
mg
M+m
．
繩子的拉力為滑塊的合力，為T=Ma=
Mmg
M+m
=
mg
1+
m
M
．當(dāng)m＜＜M時，托盤和砝碼的重力等于滑塊所受合外力．
（2）極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度，則滑塊通過光電門時的速度大小v=
d
△t
．
故答案為：（1）托盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量．（2）
d
△t
．
點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道托盤和砝碼的重力等于滑塊的合力的條件以及原因，以及掌握極限法的運(yùn)用．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）如圖所示，是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗，圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形，這時，橡皮筋對小車做的功記為W，當(dāng)我們用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實驗時，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放．小車每次實驗中獲得的速度由打點(diǎn)計時器所打的紙帶測出，而后確定橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系．回答下列問題：

①除了圖中已給出的實驗器材外，還需要的器材有低壓交流電源和
刻度尺
刻度尺
；
②實驗時為了使小車只在橡皮筋作用下運(yùn)動，應(yīng)采取的措施是
木塊的末端墊高，平衡摩擦力
木塊的末端墊高，平衡摩擦力
；
③若某次實驗打出的一條紙帶如圖所示，則小車由于橡皮筋彈力做功所獲得的速度為
1.00m/s
1.00m/s
m/s．（打點(diǎn)計時器所用交變電壓的頻率為50Hz）

（2）某課題研究小組，收集了數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等用舊了的各種類型的電池，以及從廢舊電器上拆下的電阻、電容、電感線圈、白熾燈等元件．現(xiàn)從這些材料中選取兩個待測元件，即電阻R0（約為2KΩ））和白熾燈．現(xiàn)用手機(jī)中的鋰電池 （電動勢E標(biāo)稱值為3.7V，允許最大放電電流為300mA）以及可供選擇的下列器材進(jìn)行實驗：
A．電壓表V（量程4V，電阻RV約為4.0kΩ）
B．電流表A1（量程300mA，電阻RA1約為5Ω）
C．電流表A2（量程2mA，電阻RA2約為10Ω）
D．滑動變阻器R1 （0～20Ω，額定電流lA）
E．電阻箱R2（0～999.9Ω）
F．開關(guān)S一只，導(dǎo)線若干
①為了測定電阻R0的阻值，小組的一位成員，設(shè)計了如圖甲所示的電路原理圖并選取了相應(yīng)的器材 （電源用手機(jī)中的鋰電池），其中有一種器材選取不妥，應(yīng)做出的調(diào)整是
電流表A1換成電流表A2
電流表A1換成電流表A2
．
②為研究白熾燈的伏安特性曲線，該同學(xué)重新設(shè)計了一個實驗電路，測出了加在燈兩端的電壓U和通過燈的電流I共8組數(shù)據(jù) （見下表）：
次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0 0.08 0.13 0.18 0.20 0.24 0.29
請在圖乙坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出U一I圖線．由圖象可知，隨著電流的增大，白熾燈的電阻
增大
增大
（選填“增大“、“減小“或“不變“）．

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科目：高中物理 來源：2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砭C物理（四川卷帶解析） 題型：實驗題

（17分）（1）某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動。質(zhì)量分別為和的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處。測得=0.04kg，=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N點(diǎn)間的距離為1.500m，則B球落到P點(diǎn)的時間是____________s，A球落地時的動能是__________J。（忽略空氣阻力，g取9.8）

（2）某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：
小燈泡L，規(guī)格“4.0V，0.7A”；
電流表A1，量程3A，內(nèi)阻約為；
電流表A2，量程0.6A，內(nèi)阻；
電壓表V，量程3V，內(nèi)阻；
標(biāo)準(zhǔn)電阻，阻值；
標(biāo)準(zhǔn)電阻，阻值；
滑動變阻器，阻值范圍；
學(xué)生電源E，電動勢6V，內(nèi)阻不計；
開關(guān)S及導(dǎo)線若干。
①甲同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路來進(jìn)行測量，當(dāng)通過L的電流為0.46A時，電壓表的示數(shù)如圖2所示，此時L的電阻為________________。

②乙同學(xué)又設(shè)計了如圖3所示的電路來進(jìn)行測量，電壓表指針指在最大刻度時，加在L上的電壓值是_________________V。
③學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計電路。請你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖4所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實驗電路圖，并在圖上標(biāo)明所選器材代號。

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年山西省高三第一學(xué)期第一次月考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

（1）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。

①圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是____________________

②本實驗采用的科學(xué)方法是（   ）

A.理想實驗法

B.等效替代法

C.控制變量法

D.建立物理模型法

（2）在做“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗時，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計時器打下的紙帶如圖所示，并在其上取A、 B、 C、 D、 E、F、G等7個計數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)，圖中沒有畫出，打點(diǎn)計時器接周期為T=0.02 s的交流電源．他經(jīng)過測量并計算得到打點(diǎn)計時器在打B、 C、 D、 E、F各點(diǎn)時物體的瞬時速度如下表：

①計算的公式為=          ；

②根據(jù)（1）中得到的數(shù)據(jù)，以A點(diǎn)對應(yīng)的時刻為t=0，作出v－t圖象，并求物體的加速度

a=     m/s2 ;

（3）某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。打點(diǎn)計時器固定在一端帶有定滑輪的長木板上，細(xì)繩的兩端分別與帶有紙帶小車和礦泉水瓶連接。

①該小組在實驗操作中，在保持小車的質(zhì)量不變的情況下，向礦泉水瓶中逐漸加水，研究小車加速度與小車受力的關(guān)系。這種實驗研究方法叫做              。

②利用多次測量的數(shù)據(jù)，畫出了如圖丙所示的a-F關(guān)系圖線。

分析發(fā)現(xiàn)圖線在水平軸上有明顯的截距  （OA不為零），這是因為：_      ___                 _____。

 

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科目：高中物理 來源：2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砭C物理（四川卷解析版） 題型：實驗題

（17分）（1）某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動。質(zhì)量分別為和的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處。測得=0.04kg，=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N點(diǎn)間的距離為1.500m，則B球落到P點(diǎn)的時間是____________s，A球落地時的動能是__________J。（忽略空氣阻力，g取9.8）

（2）某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：

小燈泡L，規(guī)格“4.0V，0.7A”；

電流表A1，量程3A，內(nèi)阻約為；

電流表A2，量程0.6A，內(nèi)阻；

電壓表V，量程3V，內(nèi)阻；

標(biāo)準(zhǔn)電阻，阻值；

標(biāo)準(zhǔn)電阻，阻值；

滑動變阻器，阻值范圍；

學(xué)生電源E，電動勢6V，內(nèi)阻不計；

開關(guān)S及導(dǎo)線若干。

①甲同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路來進(jìn)行測量，當(dāng)通過L的電流為0.46A時，電壓表的示數(shù)如圖2所示，此時L的電阻為________________。

②乙同學(xué)又設(shè)計了如圖3所示的電路來進(jìn)行測量，電壓表指針指在最大刻度時，加在L上的電壓值是_________________V。

③學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計電路。請你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖4所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實驗電路圖，并在圖上標(biāo)明所選器材代號。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解