（10分）某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合外力F關系的實驗，如圖所示為實驗裝置圖。為了實驗操作方便他用一些回形針來替代細砂。他的主要實驗步驟如下：

a．按圖把實驗器材安裝好，不掛砂桶，反復移動木板下的墊木直到小車做勻速
b．把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶，并在砂桶中放入10枚回形針（經(jīng)測量每枚回形針的質量為m0=0.5g），接通電源，放在小車，打點計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點，取下紙帶，并在紙帶上寫上編號；
c．保持小車的質量M不變，多次改變砂桶中釣的回形針的數(shù)量n，再重復步驟b；
d．算出每條紙帶對應的加速度的值；并記入下表中
e．用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示回形針的枚數(shù)n，根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出a－n圖線。


（1）如圖所示為n=30時實驗得到的紙帶，這位同學已算出打點計時器打下計數(shù)點“l(fā)” 時紙帶的速度為vl=0．54 m/s，請你繼續(xù)算出打點計時器打下計數(shù)點“3”時紙帶的速度v3=      m/s，表中第3次實驗時小車運動的加速度大小為       m/s2。（均保留2位有效數(shù)字）。
（2）根據(jù)上表已描出部分數(shù)據(jù)點，請描出第3組數(shù)據(jù)并作出a隨n變化的圖線。        
（3）若作出的a－n圖線的斜率為k，縱坐標軸上的截距為b，則可求得小車的質量為        ；砂桶的質量為          （結果用k、b及m0等字母表示）。
（1）0.65m/s；0.55m/s2；（2）見解析：（3）；

試題分析：（1）由圖可知，兩個點之間的時間間隔T=5×0.02=0.1s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度得：
；
根據(jù)v3=v1+at得：；
（2）根據(jù)描點法作出圖象，如圖所示：

（3）對a-F圖來說，圖象的斜率表示小車質量的倒數(shù)，而在a-n圖象中，n=，
則，
所以
故小車質量，
F=0時，產(chǎn)生的加速度是由于砂桶作用產(chǎn)生的，故有：mg=Ma0，
解得：；
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

某實驗小組的幾位同學用一只有磨損的游標卡尺（該游標卡尺的零刻度線仍然可以對齊）測量一個小球的直徑。通過仔細辨認可以發(fā)現(xiàn)：這只卡尺的游標有20個分度，但零刻度線已經(jīng)嚴重，磨損。該小組的同學通過分析后認為：完全可以用游標卡尺的測量原理來準確讀數(shù)。請你利用學過的知識，讀出這個小球的直徑是      cm。  

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

為了探究平拋運動的規(guī)律，某同學設計如圖所示的實驗裝置，兩個完全相同的斜槽固定在同一豎直平面內，斜槽2的末端吻接一足夠長的水平軌道，讓兩個完全相同小球同時從斜槽上滾下。

（1）有關該實驗下列說法正確的是         
A．只能驗證平拋運動豎直方向是自由落體運動
B．只能驗證平拋運動水平方向是勻速直線運動
C．既能驗證平拋運動豎直方向是自由落體運動，又能驗證水平方向是勻速直線運動
D．兩小球釋放點距斜槽末端的高度差應相等
（2）為使實驗成功，給該同學提出兩條合理的建議：①                              ，②                                   。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（1）有一只標值為“2.5 V，×W” 的小燈泡，其額定功率的標值已模糊不清．某同學想通過描繪燈絲伏安特性曲線來測定該燈泡的額定功率．
①已知小燈泡的燈絲電阻約為5 Ω，請先在圖甲中補全用伏安法測量燈絲電阻的電路圖，再選擇電流表（0~0.6A；0~3A）、電壓表（0~3V；0~15V）的合適量程，并按圖甲連接方式將圖乙中的實物連成完整的電路．
②開關S閉合之前，將圖乙中滑動變阻器的滑片應置于       (選填“A端”、“B端”或“AB正中間”)

③該同學通過實驗作出的燈絲伏安特性曲線如上圖丙所示，則小燈泡的額定功率為      W。
（2）如下圖甲所示，一端帶有定滑輪的水平放置的長木板上固定有A、B兩個光電門，與通過定滑輪的輕質細繩相連的輕質測力計能顯示小車所受的拉力。

①在探究“合外力一定，加速度與質量的關系”時，如果不計空氣阻力及一切摩擦，要使測力計的示數(shù)等于小車所受的合外力，操作中必須保持小車與定滑輪間的細繩     。某同學在實驗中得到的幾組數(shù)據(jù)如下表所示，為了更直觀地描述物體的加速度跟其質量的關系，請你根據(jù)他的數(shù)據(jù)在乙圖的坐標系中畫出a-圖象。



②如丙圖所示，將長木板的左端抬高，小車遮光片裝在右側，使小車從靠近光電門A處由靜止開始運動，讀出測力計的示數(shù)F及小車在兩光電門之間的運動時間t，改變木板傾角，測得多組數(shù)據(jù)，據(jù)此數(shù)據(jù)得到的F—的圖線如圖丁所示。實驗中測得兩光電門的距離L＝1.0m，砂和砂桶的總質量m1=0.5kg，則圖線的斜率為    （要寫上相應的單位）；若小車與長木板間的摩擦不能忽略，則測得的圖線斜率將        （選填“變大”、 “變小”或“不變”）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在“用單擺測重力加速度”的實驗中，由于沒有游標卡尺，無法測小球的直徑d，實驗中將懸點到小球最低點的距離作為擺長，測得多組周期T和l的數(shù)據(jù)，作出T2—圖象，如圖所示。

（1）實驗得到的T2—圖象是______；
（2）小球的直徑是__________cm；
（3）實驗測得當?shù)刂亓铀俣却笮∈莀______m/s2（取三位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（5分）某實驗小組用圖甲所示裝置“探究功與物體速度變化的關系”。
（1）為平衡小車運動過程中受到的阻力，應該采用下面所述方法中的________（填入選項前的字母代號）。
A．逐步調節(jié)木板的傾斜程度，讓小車能夠自由下滑
B．逐步調節(jié)木板的傾斜程度，讓小車在橡皮條作用下開始運動
C．逐步調節(jié)木板的傾斜程度，給小車一初速度，讓拖著紙帶的小車勻速下滑
D．逐步調節(jié)木板的傾斜程度，讓拖著紙帶的小車自由下滑
（2）圖乙是該實驗小組在實驗過程中打出的一條紙帶，已知打點計時器連接的電源的頻率為50Hz，則橡皮筋恢復原長時小車的速度為__________m／s（結果保留3位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”時，某同學得到如圖的一條紙帶，標有0、1、2、3、4、5、6等計數(shù)點，各計數(shù)點間還有四個打點在圖中被覆蓋，測得各相鄰計數(shù)點間距S1＝5.18cm，S2＝4.40cm，S3＝3.62cm，S4＝2.84cm，S5＝2.06cm，S6＝1.28cm．

（1）相鄰兩記數(shù)點間的時間間隔為_______s；
（2）物體的加速度大小a＝________ m/s2；
（3）打點計時器打下記數(shù)點3時，物體的速度大小v3＝_______ m/s.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

(18分)(1)(6分)某同學用如圖甲的裝置來研究牛頓第二定律。

①實驗需用沙和沙桶的總重力表示小車受到的合力，則除滿足沙和沙桶的總質量遠小于小車的質量外，還必須進行的操作是。
②如圖乙是某次實驗打出的一條紙帶，O為起點，A、B、C為三個相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間有四個點沒有標出，有關數(shù)據(jù)如圖所示，電源頻率為50Hz。則小車的加速度a=m/s2，打B點時小車的速度vB=m/s。(以上結果均保留2位有效數(shù)字)。

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