19.如圖1所示,一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門,與之相連的計時器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運動時間,與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示掛鉤處所受的拉力,不計空氣阻力及一切摩擦.
(1)在探究“合外力一定時,加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時,要使測力計的示數(shù)等于小車所受合外力,操作中必
須滿足小車與滑輪間的細(xì)繩與長木板平行;要使小車所受合外力一定,操作中必須滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量.
實驗時,先測出小車質(zhì)量m,再讓小車從靠近光電門甲處由靜止開始運動,讀出小車在兩光電門之間的運動時間t.改變小車質(zhì)量m,測得多組m、t的值,建立坐標(biāo)系描點作出圖線.下列圖4能直觀得出“合外力一定時,加速度與質(zhì)量成反比”的圖線是C.

(2)如圖2所示,抬高長木板的左端,使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運動,讀出測力計的示數(shù)F和小車在兩光電門之間的運動時間t0,改變木板傾角,測得多組數(shù)據(jù),得到的F-$\frac{1}{{t}^{2}}$ 圖象如圖3所示.實驗中測得兩光電門的距離L=0.80m,砂和砂桶的總質(zhì)量m1=0.34kg,重力加速度g取9.8m/s2,則圖線的斜率為0.54kg•m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);若小車與長木板間的摩擦不能忽略,測得的圖線斜率將不變 (填“變大”、“變小”或“不變”).

分析 (1)小車受重力,支持力和拉力,小車與滑輪間的細(xì)繩與長木板平行,測力計的示數(shù)等于小車所受的合外力
小車從靠近甲光電門處由靜止開始做勻加速運動,位移x=$\frac{1}{2}$at2.位移一定,找出a與t的關(guān)系.
(2)根據(jù)牛頓第二定律求出小車的加速度和合力的關(guān)系,進(jìn)一步求出F和$\frac{1}{{t}^{2}}$的關(guān)系式.

解答 解:(1)小車受重力,支持力和拉力,小車與滑輪間的細(xì)繩與長木板平行,測力計的示數(shù)等于小車所受的合外力
要使小車所受合外力一定,操作中必須滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
小車從靠近甲光電門處由靜止開始做勻加速運動,位移x=$\frac{1}{2}$at2
改變小車質(zhì)量m,測得多組m、t的值,所以加速度a=$\frac{2x}{{t}^{2}}$,位移不變,所以a與t2成反比,合外力一定時,加速度與質(zhì)量成反比例”的圖線是C.
(2)小車由靜止開始做勻加速運動,位移L=$\frac{1}{2}$at2.加速度:a=$\frac{2L}{{t}^{2}}$,
根據(jù)牛頓第二定律得,對于沙和沙桶:F=F-mg=ma,F(xiàn)=m$\frac{2L}{{t}^{2}}$+mg,
則圖線的斜率為2mL=0.54kg•m;
若小車與長木板間的摩擦能忽略,如圖3所示測得圖線斜率將不變.
故答案為:(1)小車與滑輪間的細(xì)繩與長木板平行;沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量;C;(2)0.54kg•m;不變.

點評 本題考查了實驗注意事項與實驗數(shù)據(jù)處理,掌握基礎(chǔ)知識、理解實驗原理是解題的前提與關(guān)鍵;對于實驗問題一定要明確實驗原理,并且親自動手實驗,熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實驗問題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.關(guān)于曲線運動,下列說法正確的是( 。
A.曲線運動一定是變速運動
B.曲線運動的物體速度大小一定變化
C.曲線運動的物體所受合外力一定變化
D.曲線運動的加速度一定變化

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中,科學(xué)家總結(jié)出了許多物理學(xué)方法,如理想實驗法、控制變量法、極限思維法、類比法、科學(xué)假說法和建立物理模型法等,以下關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述中不正確的是(  )
A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時,用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法
B.根據(jù)速度的定義式,當(dāng)△t非常小時,就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,該定義運用了極限思維法
C.自由落體運動的研究中運用了建立理想模型的方法
D.在推導(dǎo)勻變直線運動位移公式時,把整個運動過程等分成很多小段,每小段近似看做勻速直線運動,然后把各小段的位移相加,這里運用了微元法

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.如圖甲為利用一端有定滑輪的長木板“驗證動能定理”的實驗裝置,請結(jié)合以下實驗步驟完成填空.

(1)將長木板放在水平桌面上,安裝實驗裝置,并調(diào)節(jié)定滑輪的高度.用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,用游標(biāo)卡尺測出擋光條的寬度L,如圖乙所示,L為1.550cm.用米尺測量光電門1、2的距離為s.
(2)滑塊通過細(xì)線連接輕質(zhì)托盤(內(nèi)放砝碼),改變內(nèi)放砝碼的質(zhì)量,給滑塊一個初速度,使它從軌道左端向右運動,發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時間等于通過光電門2的時間.測出這時砝碼和輕質(zhì)托盤的總質(zhì)量m0
(3)實驗時,再用天平稱量質(zhì)量為m1的鉤碼放入托盤內(nèi)開始實驗,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間t1、t2,在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中,外力對滑塊和擋光條做的總功W=m1gs(已知重力加速度為g).滑塊和擋光條動能的增量△EK=$\frac{1}{2}$M($\frac{L}{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$M($\frac{L}{{t}_{1}}$)2,若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)兩者相等,即可認(rèn)為驗證了動能定理.
(4)實驗時為減少誤差,使用的砝碼和托盤的總質(zhì)量m與滑塊和擋光條的總質(zhì)量M的數(shù)值關(guān)系應(yīng)該滿足m遠(yuǎn)小于M(填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

14.某實驗小組用如圖甲所示的裝置做了“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗.根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)的對應(yīng)點在圖乙中標(biāo)出.

(1)根據(jù)描出的計數(shù)點,請作出鉤碼質(zhì)量m與彈簧長度l之間的關(guān)系圖線.
(2)根據(jù)圖線求此彈簧的勁度系數(shù)k=12.5N/m.(g取9.8m/m2,計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)寫出彈簧彈力F和彈簧長度l之間關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式:F=12.5×(l-0.15)N.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,在水平向左的勻強電場中有一表面光滑、與水平成60°角的絕緣直桿AC,其下端C距離地面有一定高度.一質(zhì)量為0.5kg的帶電小環(huán)套在直桿上,以某一速度沿桿勻速下滑.不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2.則下列說法正確的是( 。
A.小環(huán)帶正電
B.小環(huán)受到的電場力大小為10N
C.小環(huán)離開直桿后做類平拋運動
D.小環(huán)在地面上的落點不可能在C點正下方

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

11.如圖所示是某同學(xué)探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗裝置.將一輛小車放在光滑的水平板上,小車前端系上細(xì)繩,繩的另一端跨過定滑輪掛一小盤,盤里放適量的砝碼,盤與砝碼的總質(zhì)量為m,車后端連一紙帶,穿過打點計時器限位孔,小車運動時帶動紙帶運動,通過打點計時器記錄下小車運動的情況.該同學(xué)通過在小車上加減砝碼改變小車的質(zhì)量M,通過在盤中增減砝碼改變小車所受的合力F,研究紙帶算出小車運動的加速度a,幾次實驗數(shù)據(jù)記錄如下表:
次數(shù)12345678
M/kg1.001.001.001.001.251.502.002.50
F/N0.250.500.751.001.001.001.001.00
a/(m•s-20.250.510.740.990.800.670.500.40
(1)實驗中盤與砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時,細(xì)繩對小車的拉力可以近似認(rèn)為等于盤與砝碼的總質(zhì)量;
(2)在實驗中為了探究小車的加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系,該同學(xué)采用了先保持小車質(zhì)量M不變,研究另兩個量間的關(guān)系,這種方法叫做控制變量法;
(3)通過表中1-4列數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是:當(dāng)小車質(zhì)量不變時,小車的加速度與合外力成正比;
通過表中4-8列數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是:當(dāng)小車受到的合外力不變時,小車的加速度與質(zhì)量成反比.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗步驟中,下列做法中正確的是( 。
A.同時改變拉力F和小車質(zhì)量的大小
B.先保持小車質(zhì)量m不變,研究加速度a與拉力F的關(guān)系,再保持F不變,研究a與m的關(guān)系,最后導(dǎo)出.與m及F的關(guān)系
C.只改變拉力F的大小,小車質(zhì)量 m 的大小始終保持不變
D.只改變小車質(zhì)量 m 的大小,拉力 F 的大小始終保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.如圖甲所示,將一個平面鏡斜放在水槽中,太陽光照射在平面鏡上,光線與鏡面夾角為55°,則反射角應(yīng)為35°.向水槽中加水,使平面鏡的下部浸入水中,讓太陽光照射在水下的平面鏡上,調(diào)節(jié)水面高度和鏡面角度,可以觀察到白紙上出現(xiàn)一道“彩虹”,如圖乙所示,這是光的折散現(xiàn)象,說明白光是由各種色光混合而成的.

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同步練習(xí)冊答案