為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，使用如下圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為d，光電門間距為x（滿足x＞＞d），牽引砝碼的質(zhì)量為m．回答下列問題：

（1）若實驗測得△t足夠小，且△t1=150ms、△t2=100ms，d=3.0cm，X=50.0cm，則滑行器運動的加速度 a=
0.05
0.05
m/s2． 若取M=400g，在保證M＞＞m的條件下，如果認為繩子牽引滑塊的力等于牽引砝碼的總重力，則牽引砝碼的質(zhì)量m=
0.02
0.02
kg．（取g=10m/s2）
（2）在（1）中，實際牽引砝碼的質(zhì)量與上述的計算值相比
偏小
偏小
．（填偏大、偏小或相等）
分析：（1）由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度．根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式求出滑塊的加速度，M＞＞m的條件下，合外力等于砝碼的重力，則mg=Ma，求出砝碼質(zhì)量；
（2）對M和m整體分析，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，從而求出繩子的實際拉力，再與mg比較即可．
解答：解：（1）由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度．
滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度v1=
d
t1
=
0.03
0.15
=0.2m/s，
滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度v2=
d
t1
=
0.03
0.1
=0.3m/s．
根據(jù)v22-v12=2aX得，
a=
(0.3)2-(0.2)2
2×0.5
=0.05m/s2；
M＞＞m的條件下，合外力等于砝碼的重力，則mg=Ma，
解得：m=0.002kg；
（2）對M和m整體分析，有：a=
mg
M+m
，則繩子的拉力F=Ma=
mg
1+
m
M
＜mg，所以實際牽引砝碼的質(zhì)量與上述的計算值相比偏��；
故答案為：0.05；0.02；偏小
點評：解決該題關(guān)鍵掌握知道在極短時間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時速度和勻變速直線運動的速度位移公式應(yīng)用，當(dāng)m的質(zhì)量遠小于M的質(zhì)量，m的重力可以認為等于M所受的合力．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m．
（1）若取M=0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是
D
D
．
A．m=5g  B．m=15g
C．m=40g  D．m=400g
（2）在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，求得的加速度的表達式為a=
(
D
△t2
)2-(
D
△t1
)2
2x
(
D
△t2
)2-(
D
△t1
)2
2x
．（用△t1，△t2，D，x表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m．回答下列問題：
（1）實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？答：
取下牽引砝碼，M放在任意位置都不動
取下牽引砝碼，M放在任意位置都不動

（2）若取M=0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是
D
D

A．m1=5g     B．m2=15g     C．m3=40g       D．m4=400g
（3）在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達式為：
(
D
△t2
)2-(
D
△t1
)2
2x
(
D
△t2
)2-(
D
△t1
)2
2x
（用△t1、△t2、D、x表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖甲所示的器材：A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量．請思考探究思路并回答下列問題：

（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦　力的影響應(yīng)采取什么做法？
（2）在“探究加度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如表：
次數(shù) 1 2 3 4 5
小車加速度a/m?s-2 0.78 0.38 0.25 0.20 0.16
小車質(zhì)量m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，用計算機繪制出a-m圖象如圖乙所示：通過對圖象（圖乙）的觀察，可猜想在拉車F一定的情況下a與m的關(guān)系可能是：a∝m-1、a∝m-2、a∝m-3等等，為了驗證猜想，請在圖丙中作出最能直觀反映a與m之間關(guān)系的圖象．
（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖丁，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因是
沒有平衡摩擦力
沒有平衡摩擦力
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?連云港二模）為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖所示實驗裝置．請思考探究思路并回答下列問題


（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是
C
C
；
A．將不帶滑輪的木板一端墊高適當(dāng)，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
B．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動
C．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
D．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動
（2）在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖乙所示，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則小車加速度的表達式為a=
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2
；
（3）消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后，可用鉤碼總重力代替小車所受的拉力，此時鉤碼質(zhì)量m與小車總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為
m＜＜M
m＜＜M
；
（4）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持鉤碼質(zhì)量不變，改變小車總質(zhì)量M，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5
小車加速度a/ms-2 0.77 0.38 0.25 0.19 0.16
小車總質(zhì)量M/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
為了驗證猜想，請在坐標紙中作出最能直觀反映a與M之間關(guān)系的圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，某實驗小組設(shè)計如圖1所示的實驗裝置：一個木塊放在水平長木板上，通過細線跨過定滑輪與重物相連，木塊與紙帶相連，在重物牽引下，木塊向左運動，重物落地后，木塊做勻減速運動，打出的紙帶如圖2所示，不計紙帶所受到的阻力．交流電頻率為50Hz，重力加速度g取10m/s2．精英家教網(wǎng)
（1）木塊加速階段的加速度為
 
m/s2；
（2）木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=
 
；
（3）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)在實驗中未平衡木塊與木板間的摩擦力，接著他應(yīng)當(dāng)
 
，將木板右端墊高，使木塊沿木板勻速下滑．

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同步練習(xí)冊答案