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题目
题型:不详难度:来源:
像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图1所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上间距为L的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).可以装载钩码的小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2
(1)在某次测量中,用游标卡尺测量窄片K的宽度,游标卡尺如图3所示,则窄片K的宽度d=______m(已知L>>d),光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=4.0×10-2s,t2=2.0×10-2s;
(2)用米尺测量两光电门的间距为L=0.40m,则小车的加速度大小a=______ m/s2
(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是______;
(4)某位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出a-F图线.如图2的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是______.

魔方格
答案
(1)根据图(3)可知,主尺的读数为8mm,游标尺上第0个刻度与主尺上某一刻度对齐,因此最后读数为:8mm+0×0.05mm=8.00mm=0.00800m
故答案为:0.00800.
(2)窄片K的宽度很小,可以利用平均速度来代替瞬时速度,因此有:
v1=
d
t1
=0.2m/s

v2=
d
t2
=0.4m/s

根据速度与位移关系可知小车的加速度大小为:a=
v22
-
v21
2L
=0.15m/s2

故答案为:0.15.
(3)根据物体平衡条件进行平衡摩擦力,具体操作为:在不挂砂和砂桶的情况下将木板一端抬高,当小车能够匀速下滑时说明已经平衡摩擦力.
故答案为:在不挂砂和砂桶的情况下将木板一端抬高,当小车能够匀速下滑时说明已经平衡摩擦力.
(4)由图2可知,开始物体所受拉力为零时,却产生了加速度,故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角过大.
故答案为:平衡摩擦力时木板倾角过大(或平衡摩擦力过度).
核心考点
试题【像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡】;主要考察你对力的合成与分解等知识点的理解。[详细]
举一反三
在研究加速度与作用力、质量的关系的实验中,为了使研究的结果更合理,实验过程中,使用的是______法.我们用作出a-F图线和______图线的方法来直观地处理实验数据.
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在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中:

魔方格

(1)某同学在接通电源进行实验之前,实验器材的组装情况如图甲所示.请你指出该装置中存在的错误或不妥之处:
①______.
②______.
③______.
(2)该同学在实验中保持拉力不变,得到了小车的加速度随质量变化的一组数据,如下表所示.请你在图乙坐标纸中建立合适的坐标并画出能直观反映出加速度与质量关系的图象.
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实验序号加速度(a/m•s-2小车与砝码总质量(m/kg)小车与砝码总质量的倒数(m-1/kg-1
10.310.205.0
20.300.254.0
30.220.303.3
40.180.352.9
50.160.402.5
60.140.452.2
某学习小组通过实验探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系.他们的实验装置如图1所示
(1)通过测量小球下滑的距离s和时间t,利用a=______可求出加速度a
魔方格

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      质量
时间t
次数
MM+mM+2m
11.421.411.42
21.401.421.39
31.411.381.42
某同学在“研究小车的加速度与质量关系“的探究实验中,使用的装置如图所示.他将光电门固定在光滑水平轨道上的某点B,用同一重物拉不同质量的小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.
(1)若遮光板的宽度d=1.2cm.实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=4.0×10-2s,则小车经过光电门时的瞬时速度为______m/s;
(2)若再用米尺测量出光电门到小车出发点之间的距离为s,则计算小车加速度大小的表达式为a=______(各量均用字母表示);
(3)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为______;
(4)测出对应不同质量的小车上遮光板通过光电门的时间△t,然后经过数据分析得出(△t)2与小车的质量M成正比.则能得出的结论是______.魔方格
某同学探究“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置如图所示.质量一定,在探究加速度与力的关系时,进行了精确的测量,记录实验数据如下表.
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滑块的质量(kg)滑块受的拉力(F/N)滑块的加速度(a/m•s-2
1.000.1000.06
0.3000.22
0.5000.42
0.7000.59