光電計(jì)時器是一種研究物體運(yùn)動情況的常見儀器．當(dāng)有物體從光電門通過時，光電計(jì)時器就可以顯示物體的擋光時間，現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系，其NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長木板，l、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩個光電計(jì)時器沒有畫出）。小車上固定著用于擋光的窄片K，測得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2。

（1）該實(shí)驗(yàn)中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時，為保證小車所受合外力大小約等于mg需要滿足的條件是           ;
（2）為了計(jì)算出小車的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量        ，若上述測量量用x表示，則用這些物理量計(jì)算加速度的表達(dá)式為a=          ；
（3）某位同學(xué)經(jīng)過測量、計(jì)算得到如下表數(shù)據(jù)，請?jiān)趫D乙中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖像。

（4）由圖象可以看出，該實(shí)驗(yàn)存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是         。

⑴M>>m ⑵兩光電門之間的距離（或“小車由光電門1運(yùn)動至光電門2所用時間t”） （或“”）………⑶見解析 ⑷木板傾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）……

解析試題分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律，對小車，對沙桶 ，聯(lián)立解得 ，由此式可知，要使得T≈mg,必須滿足M>>m；（2）為了計(jì)算出小車的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量兩光電門之間的距離x。小車經(jīng)過光電門1時的速度 ；經(jīng)過光電門2時的速度 ；根據(jù)解得(或已知小車由光電門1運(yùn)動至光電門2所用時間t，根據(jù) 解得a=)(3)見下圖

（4）由圖可看出，當(dāng)F=0.04N時小車才開始加速運(yùn)動，所以原因是木板傾角偏�。ɑ颉捌胶饽Σ亮Σ蛔恪被颉澳┩耆胶饽Σ亮Α保�
考點(diǎn)：探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動及用圖像處理數(shù)據(jù)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)用右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動．
①實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有_____      _．(填選項(xiàng)代號)

A．電壓合適的50 Hz交流電源
B．電壓可調(diào)的直流電源
C．刻度尺
D．停表
E．天平
F．重錘
②實(shí)驗(yàn)中所用電源的頻率為50Hz。選取合適的紙帶如下圖，以每5個點(diǎn)為一個記數(shù)點(diǎn)，分別記0、1、2……用刻度尺測得S1=2.80cm；S2=4.29cm；S3=5.79cm；S4=7.30cm；根據(jù)紙帶中所給的信息，圖中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔T=             s，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時器打下點(diǎn)“2”時的瞬時速度為v2=                 m/s，小車加速度的計(jì)算公式為a=                             （每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔用T表示），計(jì)算結(jié)果為a=               m/s2。（保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

如下圖所示，某同學(xué)用圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，得到圖乙所示的紙帶;在本實(shí)驗(yàn)中是通過____________來改變拉力做功的數(shù)值(選填“改變橡皮筋的條數(shù)”或“改變橡皮筋的長度”)，通過測量________兩點(diǎn)間的距離計(jì)算小車獲得的速度(選填“A、B”或B、C”)．本實(shí)驗(yàn)是否需要平衡木板的摩擦力?答：_________(選填“是”或“否”)

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時的長度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)際都表明，其中Y是一個由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量。

（1）在國際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是______。

A．NB．mC．N/mD．Pa
（2）在一段橫截面積是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量出它的楊氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺測得橡皮筋的長度L=20.00cm，利用測量工具a測得橡皮筋未受到拉力時的直徑D=4.000mm，那么測量工具a應(yīng)該是___      。（選填“螺旋測微器”或“游標(biāo)卡尺”）
（3）用如圖（甲）所示的裝置就可以測出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實(shí)驗(yàn)記錄。處理數(shù)據(jù)時，可在圖（乙）中作出F-x的圖像，由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=     N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

（4）這種橡皮筋的楊氏模量Y=      .(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想要驗(yàn)證“動能定理”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖裝置，另外還有交流電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、細(xì)沙以及天平都沒畫出來．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．如果要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

（1）還需要的實(shí)驗(yàn)器材是(    )

A．秒表 B．刻度尺 C．彈簧秤 D．重錘
（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時，首先要做的步驟是                   ．
（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱出滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，并稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．為了保證滑塊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m應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是_______.實(shí)驗(yàn)時釋放滑塊讓沙桶帶著滑塊加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計(jì)時器（打相鄰兩個點(diǎn)的時間間隔為T）記錄其運(yùn)動情況如紙帶所示，紙帶上開始的一些點(diǎn)較模糊未畫出，其他的每兩點(diǎn)間還有4個點(diǎn)也未畫出，現(xiàn)測得O到E點(diǎn)間的長為L，D到F點(diǎn)間的長為S，則E點(diǎn)速度大小為_________．若取O點(diǎn)的速度為ｖ1、E點(diǎn)速度為v2那么本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為___________________________．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某學(xué)習(xí)小組探究“功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都完全相同。每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時器所打的紙帶求出。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以得出“功與物體速度變化的關(guān)系”。

①實(shí)驗(yàn)操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是______。
A．防止小車不能被橡皮筋拉動  
B．便于小車獲得較大的彈射速度
C．防止紙帶上點(diǎn)跡不清晰
D．保證橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功
②關(guān)于橡皮筋做功，下列說法正確的是______。
A．橡皮筋做功的具體值可以直接測量         
B．橡皮筋在小車運(yùn)動的全程中始終做功
C．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加
D．若橡皮筋伸長量變?yōu)樵瓉淼?倍，則橡皮筋做功也增加為原來的2倍
③如圖是某同學(xué)在正確實(shí)驗(yàn)操作過程中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D、E、F為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個點(diǎn)沒有畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為1.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，若打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)頻率為50Hz，則由該紙帶可知本次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋做功結(jié)束時小車的速度是______m/s。

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測得單擺擺角小于5°，完成n次全振動的時間為t，用毫米刻度尺測得擺線長為L，用螺旋測微器測得擺球直徑為d。
 
(1) 從上圖可知，擺球直徑d的讀數(shù)為________mm.
(2) 實(shí)驗(yàn)中有個同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得重力加速度的值偏大，其原因可能是(　 　)

A．懸點(diǎn)未固定緊，振動中出現(xiàn)松動，使擺線增長了
B．單擺所用擺球質(zhì)量太大
C．把n次全振動時間誤當(dāng)成(n＋1)次全振動時間
D．以擺線長作為擺長來計(jì)算

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

(6分)一小球在桌面上從靜止開始做勻加速運(yùn)動，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球每次曝光的位置，并將小球的位置編號。如圖所示，1位置恰為小球剛開始運(yùn)動的瞬間，攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為1s，則小球在4位置時的瞬時速度約為______________m/s，小球從1位置到6位置的運(yùn)動過程中的平均速度為___________________m/s，在該過程中的加速度大約為_____________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

為了探究受到空氣阻力時，物體運(yùn)動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)．實(shí)驗(yàn)時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運(yùn)動的阻力．

(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．
(2)從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量，得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：

時間t/s
0
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
速度v/(m·s－1)
0.12
0.19
0.23
0.26
0.28
0.29
請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．

(3)通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點(diǎn)？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．

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同步練習(xí)冊答案