光電計時器是一種研究物體運動情況的常見儀器.當有物體從光電門通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間.現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系,其 NQ是水平桌面,PQ是一端帶有滑輪的長木板,1、2是固定在木板上的兩個光電門(與之連接的兩個光電計時器沒有畫出).小車上固定著用于擋光的窄片K,測得其寬度為d,讓小車從木板的頂端滑下,光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2

(1)在研究實驗前,讓小車不掛沙桶,在P端適當墊一小木塊,讓小車自由滑下,如果發(fā)現(xiàn)               ,即可判斷小車近似做勻速直線運動,即平衡了摩擦力,也就是后面進行驗證實驗時,小車所受的合外力F就等于               
(2)該實驗中,在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時,保持M >>m,這樣做的目的是                                
(3)為了計算出小車的加速度,除了測量d、t1和t2之外,還需要測量          ,若上述測量的物理量用x表示,則用這些物理量計算加速度的表達式為a =           

(1)t1和t2在誤差的范圍內(nèi)近似相等      繩的拉力
(2)繩的拉力近似等于沙桶的總重力mg
(3)兩光電門之間的距離     

解析試題分析:(1)如果小車勻速直線運動,通過兩個寬度都是的光電門速度相等,因此時間相等。平衡后出去拉力外即合外力為0,因此后面驗證時合外力就只剩下了拉力。
(2)該實驗中,小車和沙桶一起運動,繩子拉力,若則有
(3)根據(jù)光電門的寬度d和通過光電門的時間t1和t2可以計算通過兩個光電門的速度,根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律,只需要測出兩個光電門之間的距離即可。
考點:光電門測速度以及勻變速直線運動規(guī)律

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

影響加速度的因素是物體的質(zhì)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(zhì)量的定量關(guān)系,如圖12-1所示;瑝K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(zhì)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(zhì)量不變時的實驗數(shù)據(jù)(滑塊質(zhì)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(jié)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(zhì)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(jié)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                       

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

某同學研究勻變速直線運動的規(guī)律時,實驗裝置如圖所示:其中A為砂桶和砂,B為定滑輪,C為小車,D為紙帶,E為電磁打點計時器,F(xiàn)為電壓6 V的蓄電池、,G是開關(guān),請指出圖中的兩處錯誤:

(1)_____________________________;
(2)_____________________________。
實驗中得到了一條較為理想的紙帶,并在紙帶上每5個點取一個計數(shù)點,將這些計數(shù)點依次記為0、1、2、3、4……,如下圖A所示。

(3)在甲、乙、丙三段紙帶中,最有可能從A上撕下的是_________。
(4)打點計時器打計數(shù)點1時小車的瞬時速度為______________m/s。
(5)打A紙帶時,物體的加速度大小是___________ m/s2。
(以上計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

某同學設計了如上圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上,桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪,細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,并測出間距d。開始時將木板置于MN處,現(xiàn)緩慢向瓶中加水,直到木板剛剛開始運動為止,記下彈簧秤的示數(shù)F0,以此表示滑動摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住,繼續(xù)向瓶中加水后,記下彈簧秤的示數(shù)F1,然后釋放木板,并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t。

(1)木板的加速度可以用d,t表示為a=         ;為了減小測量加速度的偶然誤差可以   采用的方法是(一種即可)                 。
(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復實驗,確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖象能表示該同學實驗結(jié)果的是              。

(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,它的優(yōu)點有              。
a.可以改變滑動摩擦力的大小
b.可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
c.可以比較精確地測出摩擦力的大小
d.可以獲得更大的加速度以提高實驗精度

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

一種游標卡尺,它的游標尺有20個等分度,總長度為19 mm,F(xiàn)用它測量某工件寬度,示數(shù)如圖甲所示,其讀數(shù)為    cm。乙圖中螺旋測微器讀數(shù)為   mm。

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在一次實驗時某同學用游標卡尺測量(如圖),示數(shù)為_______________cm。在一次實驗時某同學用螺旋測微器測量(如圖),示數(shù)為________mm。

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如下圖所示,圖中螺旋測微器的讀數(shù)為         mm,圖中游標卡尺的讀數(shù)為           mm

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(10分)某同學在做“測定木板與木塊間動摩擦因數(shù)”的實驗時,設計了兩種實驗方案:

方案A:木板固定,用彈簧測力計拉動木塊,如圖(a)所示.
方案B:用彈簧測力計鉤住木塊,用力拉動木板,如圖(b)所示.
除了實驗必須的彈簧測力計、木塊、木板、細線外,該同學還準備了若干重量均為2.00N的砝碼.
(1)上述兩種方案中,你認為更合理的方案是        
理由是                                                                             。
(2)該同學在木塊上加放砝碼,改變木塊對木板的壓力,記錄了5組實驗數(shù)據(jù),如下表所示:

實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
砝碼/個數(shù)
0
1
2
3
4
砝碼對木塊壓力/N
0
2.00
4.00
6.00
8.00
測力計讀數(shù)/N
1.50
2.00
2.50
2.90
3.50
請根據(jù)上述數(shù)據(jù)在坐標紙上作出摩擦力f和砝碼對木塊的壓力F的關(guān)系圖象(以F為橫坐標).并分析圖象不過原點的原因是                                。

(3)求木塊間的滑動摩擦因數(shù)為          

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(9分)(1)為了測量電源的電動勢和內(nèi)阻,我們通常采用如圖甲所示電路,請根據(jù)甲電路圖連接實物圖。

(2)由于電壓表和電流表內(nèi)阻的影響,采用甲電路測量存在系統(tǒng)誤差,為了消除這一影響,某同學選擇兩塊量程合適的電壓表V1、V2,一個滿足實驗要求的電阻箱R和三個開關(guān),并設計了如圖乙所示的測量電路,進行了如下的主要測量步驟:

①閉合S2,斷開S1、S3,記下V1和V2的示數(shù)U1和U2;
②斷開S2、閉合S3,S1仍斷開,調(diào)節(jié)電阻箱R,使電壓表V2的示數(shù)仍為U2,讀出電阻箱的阻值為R0;
③閉合S1、S2,斷開S3,記下V1的示數(shù)
請利用以上的測量物理量的字母寫出電壓表V1內(nèi)阻表達式=______,該電源的電動勢和內(nèi)阻的測量值表達式E=______,r=______。

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