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    某研究性学习小组采用如图甲所示的装置，探究物体的加速度与质量的关系．提供的器材有：气垫导轨、滑块（总质量为m，左端装有遮光板）、光电门（配接数字计时器）、米尺、铁架台．实验中，测出导轨顶端A与光电门所在位置B的距离为L，导轨顶端距水平面的高度为h．
    （1）用游标卡尺测量遮光板的宽度d，如图所示，则d=______mm
    （2）接通气源，让滑块从A端由静止开始向下运动，读出遮光板通过光电门的时间为t1，若遮光板的宽度用d表示，则滑块运动到B点时的速度v1=______，下滑过程的加速度a1=______．
    （3）实验中，为使滑块受到的合外力保持不变，在改变滑块质量m时，应调节______，使______．测出多组m、t数据后，描点做出______（选填“t2-m”，“t2-”）的线性图象，可得出加速度与质量的关系．
    【答案】分析：（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．先读出主尺读数，看游标的0刻度线超过主尺的哪一个读数，主尺读数就读多少，游标读数用分度乘以对齐的格数；
    （2）当时间极短时，某段时间内的平均速度可以表示瞬时速度，根据匀变速运动的公式v2=2aL，求解加速度；
    （3）在改变滑块质量m时，要使合外力不变，就要保证mgsinθ不变．
    解答：解：（1）根据图示可知，主尺示数为3mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为：4×0.05mm=0.20mm，故最后读数为：3mm+0.20mm=3.20mm．
    （2）挡光条宽度d很小，挡光时间很短，因此可以用平均速度来代替瞬时速度，故滑块通过光电门的瞬时速度为：v=，
    根据v2=2aL，解得：a=
    （3）探究物体的加速度与质量的关系的实验中要保证合外力不变，F=mgsinθ=mg，所以改变质量时，应调节导轨顶端距水平面的高度为h，
    使mh不变，作出-图象即作出t2-m图象．
    故答案为：（1）3.20；（2）；；（3）导轨顶端距水平面的高度为h；mh不变；t2-m
    点评：明确实验原理，熟练应用所学物理知识进行有关数据处理是正确解答实验问题的关键．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某研究性学习小组采用如图甲所示的装置，探究物体的加速度与质量的关系．提供的器材有：气垫导轨、滑块（总质量为m，左端装有遮光板）、光电门（配接数字计时器）、米尺、铁架台．实验中，测出导轨顶端A与光电门所在位置B的距离为L，导轨顶端距水平面的高度为h．
    （1）用游标卡尺测量遮光板的宽度d，如图所示，则d=
    3.20
    3.20
    mm
    （2）接通气源，让滑块从A端由静止开始向下运动，读出遮光板通过光电门的时间为t1，若遮光板的宽度用d表示，则滑块运动到B点时的速度v1=
    d
    t1
    d
    t1
    ，下滑过程的加速度a1=
    d2
    2Lt12
    d2
    2Lt12
    ．
    （3）实验中，为使滑块受到的合外力保持不变，在改变滑块质量m时，应调节
    导轨顶端距水平面的高度为h
    导轨顶端距水平面的高度为h
    ，使
    mh不变
    mh不变
    ．测出多组m、t数据后，描点做出
    t2-m
    t2-m
    （选填“t2-m”，“t2-
    1
    m
    ”）的线性图象，可得出加速度与质量的关系．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    实验题：某研究性学习小组采用如图所示的电路测量某干电池的电动势E和内电阻r，R为电阻箱，V为理想电压表，其量程略大于电源电动势．实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示．回答下列问题：
    （1）根据表中的数据和实验原理，你认为第
    3
    3
    （填序号）组数据是错误的，原因是
    随电阻的减小路端电压逐渐减小
    随电阻的减小路端电压逐渐减小
    ．
    （2）根据实验数据，请在所给的坐标系中绘出如图所示的
    1
    U
    -
    1
    R
    关系曲线．
    （3）由图象可知，该电源的电动势E=
    2.8
    2.8
    V，r=
    0.70
    0.70
    Ω．（保留2位有效数字）
    序号 1 2 3 4 5 6 7
    1
    R
    (Ω-1)    		 0.1 0.4 0.5 1.0 2.0 2.5 5.0
    1
    U
    (V-1)    		 0.36 0.44 0.43 0.60 0.87 1.00 1.58

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某研究性学习小组采用如图甲所示的装置，探究物体的加速度与所受合外力的关系．提供器材有：气垫导轨（总长度为L）、滑块（总质量为m，装有宽度为d的遮光板）、光电门两只（配接数字计时器）、木块若干、米尺．在一次实验中，测出两光电门AB间的距离为L．，导轨顶端距水平面的高度为h，接通气源，让滑块从导轨顶端由静止开始向下运动，读出遮光板通过光电门1的时间为tl，通过光电门2的时间为t2，重力加速度为g

    （1）通过改变气垫导轨与水平面的夹角，改变合外力大小，探究滑块从导轨顶端由静止开始运动的加速度与所受合外力的关系．上述实验中滑块所受合外力大小可表示为F=
    mgh
    L
    mgh
    L
    ，加速度大小为a=
    d2
    2L
    (
    1
    t
    2
    2
    -
    1
    t
    2
    1
    )
    d2
    2L
    (
    1
    t
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    2
    -
    1
    t
    2
    1
    )
    ?
    （2）该小组测得多组数据，描点作出了如图乙所示的a-F图线，图线不通过坐标原点的主要原因是
    滑块在运动过程中受到阻力的缘故
    滑块在运动过程中受到阻力的缘故
    ?

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2010?泰州三模）某研究性学习小组采用如图甲所示的装置，探究物体的加速度与所受合外力的关系．提供器材有：气垫导轨（总长度为L）、滑块（总质量为m，装有宽度为d的遮光板）、光电门两只（配接数字计时器）、木块若干、米尺．在一次实验中，测出两光电门AB间的距离为L．，导轨顶端距水平面的高度为h，接通气源，让滑块从导轨顶端由静止开始向下运动，读出遮光板通过光电门1的时间为tl，通过光电门2的时间为t2，重力加速度为g

    （1）通过改变气垫导轨与水平面的夹角，改变合外力大小，探究滑块从导轨顶端由静止开始运动的加速度与所受合外力的关系．上述实验中滑块所受合外力大小可表示为F=
    mgh
    L
    mgh
    L
    ，加速度大小为a=
    d2(
    t
    2
    1
    -
    t
    2
    2
    )
    2L0
    t
    2
    1
    t
    2
    2
    d2(
    t
    2
    1
    -
    t
    2
    2
    )
    2L0
    t
    2
    1
    t
    2
    2
    ．
    （2）该小组测得多组数据，描点作出了如图乙所示的a-F图线，图线不通过坐标原点的主要原因是
    图线中看出F不等于零时，加速度还为零，说明滑块在运动过程中受到阻力的缘故
    图线中看出F不等于零时，加速度还为零，说明滑块在运动过程中受到阻力的缘故
    ．
    （3）利用同样的装置可以验证机械能守恒．滑块在AB间运动过程机械能守恒的表达式可表示为
    1
    2
    md2(
    1
    t
    2
    2
    -
    t
    2
    1
    )=mgh′=
    mghL0
    L
    1
    2
    md2(
    1
    t
    2
    2
    -
    t
    2
    1
    )=mgh′=
    mghL0
    L
    ．实验结果显示，滑块有机械能的损失，原因是要克服空气阻力做功．在甲图中，保持其他条件不变，只调整光电门2的位置，增大Lo，发现空气的平均阻力f随之增大，究其本质，说明空气阻力与
    速度
    速度
    有关．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?荆州二模）（I）某研究性学习小组采用如图所示的装置，探究物体的加速度与质量的关系．

    （1）图1是探究加速度与力、质量关系的实验示意图．根据某次实验记录的数据，作出a-F图线如图2所示，图线弯曲的原因是
    砂和小桶的总质量没有远小于小车的质量，
    砂和小桶的总质量没有远小于小车的质量，
    ；
    （2）几位同学分析所得到的a-F图线不是一条直 线的原因后，重新设计了一个实验如图3所示．多次 改变沙桶的质量，由打点计时器和弹簧秤可以得到 多组不同的加速度a、力F的值．则下列说法中正确 的是
    AD
    AD

    A．由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小，可以 得出的结论，图线是倾斜的直线
    B．在实验时应确保砂桶的质量m远小于滑块的质量M
    C．除空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦力之外，动滑轮的质量是实验最大的误差来源
    D．实验中测出加速度a的值可能大于重力加速度g．

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