某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以如圖1裝置中的小車為對象“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)小車連接上紙帶,用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí),釋放小桶,小車處于靜止?fàn)顟B(tài).若你是小組中的一位成員,要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn),則:

(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有______;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是______,實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是______;
(3)該同學(xué)得到一條如圖2所示的一段紙帶,測得AB=3.82cm,BC=4.58cm.已知交變電流頻率是50Hz,則打B點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為______m/s;小車的加速度a=______m/s2
(1)實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和總功是否相等,故需要求出總功和動(dòng)能,滑塊的拉力大小認(rèn)為等于沙和沙桶的重力,因此需要天平測量沙和沙桶的質(zhì)量以及滑塊的質(zhì)量,用刻度尺測量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離從而求出滑塊的速度,故還要天平和刻度尺.
(2)設(shè)繩子上拉力為F,對小車根據(jù)牛頓第二定律有:F=Ma,對砂桶和砂有:mg-F=ma,由此解得:
F=
mg
1+
m
M
,由此可知當(dāng)M>>m時(shí),砂和砂桶的重力等于繩子的拉力,所以若使繩子拉力近似等于沙和沙桶的重力,應(yīng)滿足的條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量.
同是為了保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力,首先要將木板一端抬高,以平衡摩擦力.
(3)由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有1個(gè)點(diǎn),所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.04s,
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大。
vB=
xAC
2T
=
0.0382+0.0458
2×0.04
m/s
=1.05m/s
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:a=
xBC-xAB
T2
=
0.0458-0.0382
0.042
m/s2
=4.75m/s2
故答案為:(1)刻度尺、天平;(2)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量;平衡小車受到的摩擦力;(3)1.05;4.75.
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:單選題

關(guān)于物體的慣性,下列說法正確的是(    )
A.質(zhì)量相同的兩個(gè)物體,在阻力相同的情況下,速度大的不易停下來,所以速度大的物體慣性大
B.質(zhì)量相同的物體,慣性相同
C.推動(dòng)地面上靜止的物體比保持這個(gè)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的力大,所以靜止的物體慣性大
D.在月球上舉重比在地球上容易,所以同一物體在月球上比在地球上慣性小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2013年1月1日起將實(shí)行史上最嚴(yán)交規(guī),但對見黃燈就停的規(guī)定引發(fā)網(wǎng)友吐槽,友稱這一規(guī)定,違反了牛頓第一定律.對關(guān)于物體慣性大小的說法中,正確的是(  )
A.運(yùn)動(dòng)速度大的物體比速度小的物體難以停下來,所以運(yùn)動(dòng)速度大的物體慣性大
B.物體受的力越大,要它停下來就越困難,所以物體受的力越大,則慣性越大
C.行駛中的車輛突然剎車,乘客前傾,這是由于慣性所引起的
D.材料不同的兩個(gè)物體放在地面上,用一個(gè)相同的水平力分別推它們,則難以推動(dòng)的物體的慣性較大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

火車在平直軌道上勻速行駛,車廂內(nèi)有一個(gè)人向上跳起,發(fā)現(xiàn)扔落回車上原處,這是因?yàn)椋ā 。?table style="margin-left:0px;width:650px;">A.人跳起后,車廂內(nèi)空氣給他以向前的力,使他與同火車一起向前運(yùn)動(dòng)B.人跳起的瞬間,車廂地板給他一個(gè)向前的力,使他與火車一起向前運(yùn)動(dòng)C.人跳起后,車在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),所以人落下后必定偏后一些,只是由于時(shí)間很短,不明顯而已D.人跳起后扔落到回車上原處,這是由于人的慣性,在水平方向上與車具有相同的速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所求的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),
(1)在平衡摩擦力后,本實(shí)驗(yàn)通過改變鉤碼的個(gè)數(shù)來改變小車所受合外力的大小,若小車質(zhì)量為200g,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,實(shí)驗(yàn)中每次所用的鉤碼總質(zhì)量范圍應(yīng)選______組會比較合理.
A.10g~20g        B.200g~400g        C.1000g~2000g
(2)如圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶(紙帶上的點(diǎn)為實(shí)際打下的點(diǎn)),根據(jù)圖中的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)可求出小車的加速度大小a=______ m/s2,打C點(diǎn)的小車的瞬時(shí)速度為vc=______m/s.使用的交流電的頻率為50Hz.(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中(1)下述操作步驟的安排順序不盡合理,請將合理的順序以字母代號填寫在橫線上______
A.保持小桶里沙子的質(zhì)量不變,在小車?yán)锛禹来a,測出加速度,重復(fù)幾次
B.保持小車質(zhì)量不變,改變小桶和沙子的質(zhì)量,測出加速度,重復(fù)幾次
C.用天平測出小車和小桶及沙子的質(zhì)量
D.平衡摩擦力,使小車近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)
E.掛上沙桶,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,放開小車,在紙帶上打下一系列的點(diǎn)
F.根據(jù)測量的數(shù)據(jù),分別畫出a-F和a-1/m的圖線
(2)本試驗(yàn)紙帶的記錄如圖所示,從A點(diǎn)起每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),即兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s,則物體運(yùn)動(dòng)的加速度為______m/s2(保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示器材“探究a與F、m之間的關(guān)系”

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的要求,以下說法正確的有______
A.小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于砝碼和托盤的總質(zhì)量
B.要采用控制變量法探究a與F、m之間的關(guān)系
C.平衡阻力時(shí),最好先取下細(xì)繩、托盤和紙帶,再改變長木板傾斜程度
D.要先釋放小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
(2)連接細(xì)繩及托盤,放入砝碼,通過實(shí)驗(yàn)得到圖2所示的紙帶.紙帶上O為小車運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn),選取計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G.相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出.由以上數(shù)據(jù)可算出打C點(diǎn)時(shí)小車速度大小為______m/s;打該紙帶的過程中小車的加速度大小為______m/s2(以上計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字).
(3)如果平衡阻力時(shí),已經(jīng)取下細(xì)繩和托盤,并且通過改變長木板傾斜程度,達(dá)到了完全平衡摩擦力的要求.實(shí)驗(yàn)前已測得小車質(zhì)量為1kg,托盤的質(zhì)量5×10-3kg,在上述實(shí)驗(yàn)過程中該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量約為______kg(g取9.8m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中(交流電頻率為50Hz)

(1)如圖1所示是某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,他在紙帶上取A、B、C、D、E、F、G等7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出),將毫米刻度尺放在紙帶上.根據(jù)圖乙可知,打下E點(diǎn)時(shí)小車的速度為______m/s.小車的加速度為______m/s2.(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(2)另一同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)中根據(jù)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出a-F圖線,如圖2所示.根據(jù)圖表分析,實(shí)驗(yàn)操作中存在的問題可能是______(填字母序號)
A、沒有平衡摩擦力
B、平衡摩擦力時(shí)木板傾角過小
C、平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大
D、小車質(zhì)量太大
(3)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),為了直觀判斷二者間的關(guān)系,應(yīng)作出______圖象.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個(gè)光電門,與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測力計(jì)能顯示掛鉤處所受的拉力.

(1)在探究“合外力一定時(shí),加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),如果不計(jì)空氣阻力及一切摩擦,要使測力計(jì)的示數(shù)等于小車所受合外力,操作中必須______.某同學(xué)把實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)畫成圖甲的a-m圖象,為了更直觀描述物體的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系,請你根據(jù)他的圖象在圖乙中畫出a-
1
m
圖象______.
(2)如圖2所示,將長木板的左端抬高,小車遮光片裝在右側(cè),使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運(yùn)動(dòng),讀出測力計(jì)的示數(shù)F和下車在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t,改變木板傾角,測得多組數(shù)據(jù),得到的F-
1
t2
的圖線如圖3所示.
實(shí)驗(yàn)中測得兩光電門的距離L=1.0m,沙和沙桶的總質(zhì)量m1=0.5kg,則圖線的斜率為______(要寫上相應(yīng)的單位);若小車與長木板間的摩擦能忽略,測得圖線斜率將______(填“變大”、“變小”或“不變”).

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同步練習(xí)冊答案