某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010 kg。实验步骤如下:
(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N–n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s–t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a。
(3)对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s–t图象如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度__________(保留2位有效数字),将结果填入下表。
(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a–n图象 ___________。从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。
(5)利用a–n图象求得小车(空载)的质量为_______kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 m/s2)。
(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是_______(填入正确选项前的标号)
A.a–n图线不再是直线
B.a–n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a–n图线仍是直线,但该直线的斜率变大
高二物理解答题中等难度题
某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010kg。实验步骤如下:
(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s-t图像,经数据处理后可得到相应的加速度a。
(3)对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表。
n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
0.20 | 0.58 | 0.78 | 1.00 |
(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a-n图像。从图像可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。
(5)利用a–n图像求得小车(空载)的质量为_______kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 m·s–2)。
(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是_______(填入正确选项前的标号)
A.a–n图线不再是直线
B.a–n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a–n图线仍是直线,但该直线的斜率变大
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某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010 kg。实验步骤如下:
(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N–n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s–t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a。
(3)对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s–t图象如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度__________(保留2位有效数字),将结果填入下表。
(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a–n图象 ___________。从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。
(5)利用a–n图象求得小车(空载)的质量为_______kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 m/s2)。
(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是_______(填入正确选项前的标号)
A.a–n图线不再是直线
B.a–n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a–n图线仍是直线,但该直线的斜率变大
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如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图。图中A为小车,质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,P的质量为m2,C为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计不同读数F,不计绳与滑轮的摩擦。
(1)电火花打点计时器工作电压为________流(选填“交、直”)________V。
(2)下列说法正确的是( )
A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平 |
B.实验时应先接通电源后释放小车 |
C.实验中m2应远小于m1 |
D.测力计的读数始终为m2g/2 |
(3)下图为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是______ m/s2(交流电的频率为50 Hz,结果保留二位有效数字)。
(4)某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的aF图像,可能是图中的图线( )
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某实验小组利用如图所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.
1.由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x=24 cm,由图中游标卡尺测得遮光条的宽度d=________ cm.该实验小组在做实验时,将滑块从图所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=________,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=________,则滑块的加速度的表达式a=________.(以上表达式均用字母表示)
2.在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如下表所示的实验数据.通过分析表中数据,你得出的结论是_______________________________.
3.现需通过图象进一步验证你的结论,请利用表格中数据,在图所示的坐标系中描点作出相应图象.
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某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”.实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①W∝ ,②W∝v,③W∝v2.他们的实验装置如图甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度),每次实验,物体从不同初始位置处由静止释放.
同学们设计了以下表格来记录实验数据.其中L1、L2、L3、L4……代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离,v1、v2、v3、v4……表示物体每次通过Q点的速度.
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象,并得出结论W∝v2.
(1)你认为他们的做法是否合适?
(2)你有什么好的建议?
(3)在此实验中,木板与物体间摩擦力的大小________(填“会”或“不会”)影响探究出的结果.
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某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计了一套如图甲所示的装置,图中为小车,为打点计时器,为弹簧测力计,为小桶(内有砂子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,不计绳与滑轮的摩擦。实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。
(1)该同学在一条比较理想的纸带上,将点迹清晰的某点记为零点,顺次选取一系列点,分别测量这些点到零点之间的距离,计算出它们与零点之间的速度平方差,弹簧测力计的读数为,小车的质量为,然后建立坐标系,通过描点法得到的图象是一条过原点的直线,如图乙所示,则这条直线的斜率的意义为_______________________(填写表达式)。
(2)若测出小车质量为,结合图象可求得小车所受合外力的大小为___________________。
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(6分)某小组利用图示实验装置来测量物块A和长木板之间的动摩擦因数μ。
①把左端带有挡板的足够长的长木板固定在水平桌面上,物块A置于挡板处,不可伸长的轻绳一端水平连接物块A,另一端跨过轻质定滑轮挂上与物块A质量相同的物块B。并用手按住物块A,使A.B保持静止。
②测量物块B离水平地面的高度为h。
③释放物块A,待物块A静止时测量其运动的总距离为s(物块B落地后不反弹)。
回答下列问题:
(1)根据上述测量的物理量可知μ= 。
(2)如果空气阻力不可忽略,该实验所求μ值 。(填“偏大”或“偏小”)
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小红和小明为物理兴趣小组的成员,他们在学完牛顿运动定律后,想要运用已学知识探究滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如右图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电场打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘相连(托盘和砝码的质量要比滑块的质量小很多)。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。
(一)小红为测得滑块与木板之间的动摩擦因数,进行了如下实验,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。
(1)上图为纸带的一部分,根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。
(2)为测量动摩擦因数,下列物理量还应测量的有 。(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l |
B.木板的质量m1 |
C.滑块的质量m2 |
D.托盘和砝码的总质量m3 |
E、滑块运动的时间t
(3)通过测量、计算得出的动摩擦因数会比真实的动摩擦因数 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)小明觉得小红的方法需要测量的物理量比较多,因而容易导致较大的误差,他认真观察、分析了小红的实验原理,重新调节了细绳的长度和桌子的高度后,发现打出的纸带上的点后面有一段越来越密,如下图所示,每两个点间还有4个点没有画出来。小明觉得只需要分析后面的这些点就能很快的求出滑块与木板间的动摩擦因数,求得的结果μ= (保留三位有效数字)。
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物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=__ (保留三位有效数字).
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 .(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l
B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是__.
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=__ (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数__ (填“偏大”或“偏小”).
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