如圖所示，A為放在氣墊導(dǎo)軌（氣墊導(dǎo)軌是一種常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可看作沒(méi)有摩擦）上的滑塊，B為砝碼，某同學(xué)用此裝置來(lái)探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度a與所受外力F的關(guān)系.保持滑塊的質(zhì)量M不變，通過(guò)增減砝碼個(gè)數(shù)來(lái)改變細(xì)繩對(duì)滑塊拉力F的大�。辉俳柚怆娪�(jì)時(shí)器、光電門(mén)等測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)，從而計(jì)算出滑塊的加速度a,并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入下表.

該同學(xué)在分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)：對(duì)于前三組數(shù)據(jù)，砝碼的重力G跟滑塊加速度a的比值近似等于一個(gè)常數(shù)（即a隨G的增大而正比例增大）；而后三組數(shù)據(jù)，砝碼的重力G跟滑塊加速度a的比值則存在明顯的差異（即a隨G的增大不成正比例增大）.通過(guò)分析列式說(shuō)明造成這一情況的原因.

當(dāng)砝碼質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量M時(shí)，F(xiàn)≈mg=G,≈M=常量（故前三組數(shù)據(jù)基本反映a∝F的關(guān)系）；當(dāng)m接近M時(shí)，=M+m≠常量（故后三組數(shù)據(jù)不能反映a∝F的關(guān)系）.


解析:

根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，對(duì)滑塊有F=Ma

對(duì)砝碼有：mg-F=ma,從而可得F=.

可知：當(dāng)砝碼質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量M時(shí)，F(xiàn)≈mg=G,≈M=常量（故前三組數(shù)據(jù)基本反映a∝F的關(guān)系）；當(dāng)m接近M時(shí)，=M+m≠常量（故后三組數(shù)據(jù)不能反映a∝F的關(guān)系）.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（選修模塊3-3）
（1）如圖所示，質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸之間無(wú)摩擦，a態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài)，b態(tài)是氣缸從容器中移出后，在室溫（27℃）中達(dá)到的平衡狀態(tài)，氣體從a態(tài)變化到b態(tài)的過(guò)程中大氣壓強(qiáng)保持不變．若忽略氣體分子之間的勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是
A．與b態(tài)相比，a態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊活塞的個(gè)數(shù)較多
B．與a態(tài)相比，b態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)活塞的沖量較大
C．在相同時(shí)間內(nèi)，a、b兩態(tài)的氣體分子對(duì)活塞的沖量相等
D．從a態(tài)到b態(tài)，氣體的內(nèi)能增加，外界對(duì)氣體做功，氣體向外界釋放了熱量
（2）一太陽(yáng)能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為V0，開(kāi)始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)為p0．經(jīng)過(guò)太陽(yáng)暴曬，氣體溫度由T0=300K升至T1=350K．
（1）求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)．
（2）保持T1=350K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強(qiáng)再變回到p0．求集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來(lái)總質(zhì)量的比值．判斷在抽氣過(guò)程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并簡(jiǎn)述原因．精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊Ａ放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為速度傳感器，它能將滑塊Ａ滑到導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)的速度實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上,整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,設(shè)斜面高度為h.啟動(dòng)氣源,滑塊4自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放，將斜面的高度、滑塊通過(guò)傳感器C時(shí)的對(duì)應(yīng)速度記入表中.（g取9.8m/s2)

①要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所需的器材有速度傳感器(帶電源、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)線），滑塊,氣墊導(dǎo)軌(帶氣源），髙度可以調(diào)節(jié)的斜面，此外還需的器材有________；

A　毫米刻度尺 　　   B天平　　    C.秒表 　

D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器      Ｅ彈簧測(cè)力計(jì)

②選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭趫D中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面髙度的關(guān)系圖象;(需標(biāo)出橫縱坐標(biāo)所代表的物理量）

③由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)機(jī)械能是否守恒.若守恒，說(shuō)明機(jī)械能守恒的依據(jù)，若不守恒，說(shuō)明機(jī)械能不守恒的原因.你的結(jié)論是______________。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2012屆四川省德陽(yáng)市高三3月第二次診斷性檢測(cè)理綜物理試題（帶解析） 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊Ａ放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為速度傳感器，它能將滑塊Ａ滑到導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)的速度實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上,整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,設(shè)斜面高度為h.啟動(dòng)氣源,滑塊4自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放，將斜面的高度、滑塊通過(guò)傳感器C時(shí)的對(duì)應(yīng)速度記入表中.（g取9.8m/s2)

①要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所需的器材有速度傳感器(帶電源、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)線），滑塊,氣墊導(dǎo)軌(帶氣源），髙度可以調(diào)節(jié)的斜面，此外還需的器材有________；
A　毫米刻度尺　　   B天平　　   C.秒表　
D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器      Ｅ彈簧測(cè)力計(jì)
②選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭趫D中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面髙度的關(guān)系圖象;(需標(biāo)出橫縱坐標(biāo)所代表的物理量）
③由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)機(jī)械能是否守恒.若守恒，說(shuō)明機(jī)械能守恒的依據(jù)，若不守恒，說(shuō)明機(jī)械能不守恒的原因.你的結(jié)論是______________。

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科目：高中物理 來(lái)源：2013屆浙江省寧波四中高三第一次月考物理試卷（帶解析） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）．如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊Ａ放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為速度傳感器，它能將滑塊Ａ滑到導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)的速度實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上,整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,設(shè)斜面高度為h.啟動(dòng)氣源,滑塊4自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放，將斜面的高度、滑塊通過(guò)傳感器C時(shí)的對(duì)應(yīng)速度記入表中.（g取9.8m/s2)

①要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所需的器材有速度傳感器(帶電源、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)線），滑塊,氣墊導(dǎo)軌(帶氣源），髙度可以調(diào)節(jié)的斜面，此外還需的器材有________；

A．毫米刻度尺B．天平C．秒表D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 Ｅ.彈簧測(cè)力計(jì)
②選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭趫D中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面髙度的關(guān)系圖象;(需標(biāo)出橫縱坐標(biāo)所代表的物理量）
③由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)機(jī)械能是否守恒.若守恒，說(shuō)明機(jī)械能守恒的依據(jù)，若不守恒，說(shuō)明機(jī)械能不守恒的原因.你的結(jié)論是______________。

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科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年浙江省高三第一次月考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）．如圖所示，質(zhì)量為M的滑塊Ａ放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為速度傳感器，它能將滑塊Ａ滑到導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)的速度實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上,整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,設(shè)斜面高度為h.啟動(dòng)氣源,滑塊4自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放，將斜面的高度、滑塊通過(guò)傳感器C時(shí)的對(duì)應(yīng)速度記入表中.（g取9.8m/s2)

①要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所需的器材有速度傳感器(帶電源、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)線），滑塊,氣墊導(dǎo)軌(帶氣源），髙度可以調(diào)節(jié)的斜面，此外還需的器材有________；

A．毫米刻度尺     B.天平     C.秒表    D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器      Ｅ.彈簧測(cè)力計(jì)

②選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭趫D中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面髙度的關(guān)系圖象;(需標(biāo)出橫縱坐標(biāo)所代表的物理量）

③由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)機(jī)械能是否守恒.若守恒，說(shuō)明機(jī)械能守恒的依據(jù)，若不守恒，說(shuō)明機(jī)械能不守恒的原因.你的結(jié)論是______________。

 

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