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

⑴保持滑塊質量不變,讓滑塊在砝碼拉力作用下做加速運動,通過增減砝碼的數(shù)量改變拉力的大小,重復多次實驗,在表1中記錄下實驗數(shù)據(jù),然后進行分析。
表1滑塊質量不變時的實驗數(shù)據(jù)(滑塊質量)


①滑塊經(jīng)過光電門1的速度計算式       ,滑塊的加速度計算式為         ;
②在此實驗中,需要保證在增加砝碼時M >>m,這樣做的目的是                                ;
③依表1中的數(shù)據(jù),在圖中坐標系中做出圖像,并寫出實驗結論:                      。
⑵保持滑塊的受力不變,通過在滑塊上增加或減少橡皮泥改變滑塊的質量,重復多次,按表2中各項物理量記下實驗數(shù)據(jù)。
表2滑塊所受拉力不變時的實驗數(shù)據(jù)(拉力)

運用圖像處理實驗數(shù)據(jù)時,建立合適的坐標系能直觀的表達出實驗結論,請你以表2為依據(jù),縱坐標為加速度,橫坐標物理量應該為       ,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見解析,質量不變時,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物體加速度與質量間的定量關系

試題分析:(1)①滑塊經(jīng)過光電門1時間極短,平均速度接近瞬時速度,,同理,經(jīng)過光電門2的速度,根據(jù)勻變速直線運動的公式整理得
②事實上,砝碼和滑塊一起運動加速度,繩子拉力,而在實驗中,我們以作為拉力,只有時,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)描點作圖,根據(jù)做出的圖像判斷加速度與合外力成正比,實驗方法為控制變量法,因此結論為質量不變時,物體加速度與其所受合外力成正比

(2)滑塊的受力不變時,如果牛頓第二定律成立,那么加速度與質量成反比,但是在圖像中反比例圖像是一條曲線,單獨憑借一條曲線不能肯定是與質量反比還是質量平方三次方成反比,但是加速度與質量的倒數(shù)成正比,所以橫坐標選擇,可獲得結論是合外力不變時物體加速度與質量間的定量關系
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

(1)在做平拋實驗的過程中,小球在豎直放置的坐標紙上留下三點痕跡,如圖c是小球做平拋運動的閃光照片,圖中每個小方格的邊長都是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動的實驗裝置,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的初速度v0=      m/s。實驗中發(fā)現(xiàn)θ超過60°后,小球將不會掉落在斜面上,則斜面的長度為        m。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(8分)用如圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。

⑴實驗中有A:200g的鋁塊和B:200g的鐵塊.為了減少誤差,應該選擇   (填字母);
⑵實驗操作時應該先接通打點計時器電源再釋放紙帶,但某同學在操作時做反了,那么通過對這條紙帶運算能否判斷機械能是否守恒?       (填“能”或“否”);
⑶如圖(b)是某次實驗的一條紙帶,O、A、B、C、D、E、F是連續(xù)的七個點,每2個點之間的時間為T,若重物質量為m,對應B到E的下落過程中,重錘重力勢能的減少量ΔEp          ,B到E動能變化量為ΔEk                。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在“研究小車加速度與所受合外力的關系”實驗中時,甲、乙兩實驗小組引進“位移傳感器”、“力傳感器”,分別用如圖(a)、(b)所示的實驗裝置實驗,重物通過細線跨過滑輪拉相同質量小車,位移傳感器(B)隨小車一起沿水平軌道運動,位移傳感器(A)固定在軌道一端.在運動過程中位移傳感器(B)發(fā)出信號,位移傳感器(A)接收信號且顯示小車運動的位移。甲組實驗中把重物的重力作為拉力F,乙組直接用力傳感器測得拉力F,改變重物的重力重復實驗多次,記錄多組數(shù)據(jù),并畫出a-F圖像。

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

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(10分)圖甲是利用打點計時器測量小車沿斜面下滑時所受阻力的示意圖.小車拖著紙帶在斜面上下滑時,打出的一段紙帶如圖乙所示,其中O為小車開始運動時打出的點,設小車在斜面上運動時所受阻力恒定。

⑴已知打點計時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點時小車速度vE     m/s(結果保留兩位有效數(shù)字);
⑵為了求出小車在下滑過程中所受的阻力,可運用牛頓運動定律或動能定理求解,在這兩種方案中除知道小車下滑的加速度a、打E點時速度vE、小車質量m、重力加速度g外,利用米尺、三角板還需要測量哪些物理量,列出阻力的表達式。
方案一:需要測量的物理量               ,阻力的表達式(用字母表示)                     ;
方案二:需要測量的物理量               ,阻力的表達式(用字母表示)                     。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

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

(1)圖(b)所示為某次實驗得到的紙帶,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M與m的大小關系滿足________時,才可以認為繩子對小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力.
(3)在實驗中,由于沒有注意始終滿足(2)的條件,結果得到的圖象應是圖中的(  )

(4)某一組同學先保持砂和砂桶的質量m一定來做實驗,其具體操作步驟如下,以下做法正確的是________.
A.平衡摩擦力時,應將砂和砂桶用細繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質量時,不需要重新平衡摩擦力
C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器的電源
D.用天平測出m以及小車質量M,小車運動的加速度可直接用公式求出

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

將一單擺裝置豎直懸于某一深度為h(未知)且開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小角度后由靜止釋放,設單擺擺動過程中懸線不會碰到筒壁。如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒下端口到擺球球心之間的距離l,并通過改變l而測出對應的擺動周期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?shù)氐闹亓铀俣萭。

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

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在實驗“研究勻變速直線運動”中,所用打點計時器的頻率為50Hz,打出來的紙帶上每5個點選取一個計數(shù)點并且標在紙帶上方,記為O、A、B、C、D、E、F,并用直尺測量各段長度,OA=4.60cm,OB=10.01cm,OC=16.20cm,OD="23.19cm" ,OE=30.99cm,OF=39.61cm,如圖所示,請利用測得的數(shù)據(jù),計算并回答下列問題:(本題保留兩位有效數(shù)字)

(1)計算E點處紙帶的速度為            m/s。
(2)紙帶反映物體的加速度應為            m/s2。
(3)打下O點時,紙帶的速度         零( 選填“是”或者“不是”)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

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

(1)通過紙帶分析可知,小車的速度在       (填“增大”或“減小”)(2)每相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔是       s(3) 計數(shù)點0到計數(shù)點6的平均速度是       m/s(4)計數(shù)點4的速度為     m/s(5)小車運動的加速度是      m/s2

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