(10分)為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”， 某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，圖中打點計時器的交流電源頻率為f＝50Hz。

⑴完成下列實驗步驟中的填空：
①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列           的點；
②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼；
③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點跡的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m；
④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③；
⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點，測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，…，求出與不同m相對應(yīng)的加速度a；
⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出-m關(guān)系圖線。
⑵完成下列填空：
①本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是                                              ；
②下圖為用米尺測量某一紙帶的情況，a可用s1、s3和f表示為a＝        ，由圖可讀出s1、s2、s3，其中s1＝        cm，代入各數(shù)據(jù)，便可求得加速度的大�。�

③下圖為所得實驗圖線的示意圖，設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為      ，小車的質(zhì)量為        。
⑴間隔相等；⑵①遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；②，2.42(2.39～2.45cm之間均正確)；③， 。

試題分析：⑴①平衡摩擦力時，如果小車的重力沿板方向的分力正好等于摩擦力，給小車一個速度，小車將做勻速運(yùn)動，因此打點計時器打出的點應(yīng)該是間隔基本相等的；
⑵①由于細(xì)線不可伸長，因此小吊盤(包括物塊)、小車、砝碼一起運(yùn)動的加速度大小相等，設(shè)小吊盤(包括物塊)的質(zhì)量為Δm，對小吊盤(包括物塊)根據(jù)牛頓第二定律有：Δmg－F＝Δma，解得：F＝，化簡得：F＝，當(dāng)Δm(M＋m)時F≈Δmg，即F應(yīng)與m無關(guān)，此時在改變小車中砝碼的質(zhì)量m時，小車所受的拉力近似不變，因此為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是：遠(yuǎn)小于小車和小車中砝碼的質(zhì)量之和，而砝碼的質(zhì)量m可以任意改變，可取到0，所以應(yīng)滿足的條件是：小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；
②根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律可知，相鄰相等時間內(nèi)的位移之差相等，即：Δs＝aT 2，又由題意可知打點的時間間隔為Δt、每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點，因此相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為：T＝5Δt，Δt＝有：s3－s1＝2aT 2，解得：a＝，根據(jù)題圖可讀出s1＝36.7mm－12.5mm＝2.42cm(由于刻度尺讀數(shù)時要有估讀位，因此讀數(shù)在2.39～2.45cm之間均正確)；
③設(shè)細(xì)線對小車的拉力為F，小車的質(zhì)量為M，砝碼隨小車一起加速運(yùn)動的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有：F＝(M＋m)a，解得：＝＋，所以，k＝，b＝，解得：F＝，M＝，即小車受到的拉力為，小車的質(zhì)量為。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機(jī)械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實際距離，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如下表（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.8m/s2，小球質(zhì)量m=0.200kg，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）：

時刻
t2
t3
t4
t5
速度(m/s)
5.59
5.08
4.58
 
（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度v5=       m/s．
（2）從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增加量ΔEp=       J，動能減少量ΔEk=       J．
（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEp與ΔEk近似相等，從而驗證了機(jī)械能守恒定律．由上述計算得ΔEp不完全等于ΔEk，造成這種結(jié)果的主要原因是           ．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖甲所示，斜槽與水平槽圓滑連接。安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重錘線所指的位置O。實驗步驟如下：

步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置；
步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點的平均位置；
步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。
（1）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過測量      （填選項前的符號），間接地解決這個問題。
A．小球開始釋放高度
B．小球拋出點距地面的高度
C．小球做平拋運(yùn)動的射程
（2）本實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有     。
A．A、B兩點間的高度差h1
B．B點離地面的高度h2
C．小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2
D．小球1和小球2的半徑r

（3）經(jīng)測定，g，g，小球落地點的平均位置距點的距離如圖乙所示。有同學(xué)認(rèn)為，在上述實驗中僅更換兩個小球的材質(zhì)，其它條件不變，可以使被碰小球做平拋運(yùn)動的射程增大。請你用已知的數(shù)據(jù)，分析和計算出被碰小球平拋運(yùn)動射程的最大值為       。
（4）完成上述實驗后，某實驗小組對上述裝置進(jìn)行了改造，如圖所示。在水平槽末端與水平地面間放置了一個斜面，斜面的頂點與水平槽等高且無縫連接。使小球1仍從斜槽上A點由靜止?jié)L下，重復(fù)實驗步驟1和2的操作，得到兩球落在斜面上的平均落點M′、P′、N′。用刻度尺測量斜面頂點到M′、P′、N′三點的距離分別為l1、l2、l3。則驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達(dá)式為           （用所測物理量的字母表示）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

Ⅰ（7分）用游標(biāo)卡尺測得某樣品的長度如左圖所示，其示數(shù)L=________mm；用螺旋測微器測得該樣品的外徑如右圖所示，其示數(shù)D=____________mm．

Ⅱ某組同學(xué)設(shè)計了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗。圖（a）為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細(xì)砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于細(xì)砂和小桶的總重量，小車運(yùn)動的加速度a可用紙帶上打出的點求得。
①圖（b）為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz。根據(jù)紙帶可求出電火花計時器打B點時的速度為      m/s,小車的加速度大小為        m/s2。（結(jié)果均保留二位有效數(shù)字）

②在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時，某同學(xué)都按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖象（如下圖所示）。請繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖象。
③在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖（c），該圖線不通過坐標(biāo)原點，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點的原因。答：                  。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（8分）“探究動能定理”的實驗裝置如圖所示，當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0。當(dāng)用4條、6條、8條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次……實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0……，每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度均可由打點計時器所打的紙帶測出。

（1）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（   ）
A．每次實驗中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出
B．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W－vm、W－vm2、W－vm3、W2－vm、W3－vm……的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系。
C．打點計時器可以用直流電源供電，電壓為4~6V
D．實驗中使用的若干根橡皮筋的原長可以不相等
（2）下圖給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測量物體最大速度所用的一段紙帶，測得O點到A、B、C、D、E各點的距離分別為OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.44cm，OE=12.10cm。已知相鄰兩點時間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度vm=__m/s。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

如圖，用小錘輕擊彈簧金屬片，A球向水平方向飛出，同時B球被松開，豎直向下運(yùn)動。

①用不同的力打擊彈簧金屬片，可以觀察到_______。
A.A球的運(yùn)動線路不同，B球的運(yùn)動線路相同
B.A、B兩球運(yùn)動線路相同
C.A、B 兩球同時落地
D.力越大，A，B兩球落地時間間隔越大
②用頻閃照相的方法研究A、B兩球的運(yùn)動，如圖是它們運(yùn)動過程的頻閃照片。僅從照 片上看，相鄰豎直線之間的距離相等，相鄰水平線之間的距離不相等，據(jù)此，可以認(rèn)為______

A.小球在水平方向做勻速運(yùn)動
B.小球在水平方向做勻加速運(yùn)動
C.小球在豎直方向做勻速運(yùn)動
D.小球在豎直方向做勻加速運(yùn)動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（6分）探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實驗裝置如圖所示，實驗主要過程如下：

（1）設(shè)法讓橡皮筋對車做的功分別為W、2W、3W、……
（2）分析打點計時器打出的紙帶，求出小車的速度、、……
（3）作出草圖
（4）分析圖，如果圖象是一條直線，表明；如果不是直線，可考慮是否存在，等關(guān)系。
以下關(guān)于該實驗的說法中有一項不正確的是（   ）
A．本實驗設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W……所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中，使橡皮筋拉伸的長度保持一致。當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條……橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W……
B．小車運(yùn)動中會受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ梢允鼓景鍍A斜。
C．某同學(xué)在一次實驗中，得到一條記錄紙帶，紙帶上打出的點，兩端密，中間疏，出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小。
D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進(jìn)行計算。

查看答案和解析>>

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(biāo)紙上留下三點痕跡，如圖c是小球做平拋運(yùn)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(yùn)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?qū)⒉粫袈湓谛泵嫔�，則斜面的長度為        m。

查看答案和解析>>

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(jī)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(yīng)該選擇   (填字母)；
⑵實驗操作時應(yīng)該先接通打點計時器電源再釋放紙帶，但某同學(xué)在操作時做反了，那么通過對這條紙帶運(yùn)算能否判斷機(jī)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(zhì)量為m，對應(yīng)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＝                。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案