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(1)某同学利用图甲的实验装置来进行 “探究加速度与物体所受合力F的关系”的实验。实验时,为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,应满足的实验条件是:沙和沙桶的总质量       (填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)滑块的质量。该同学保持滑块的质量不变,改变沙的质量,再根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线(如图乙所示),说明此图线不通过坐标原点的原因是:             

(2)该同学又利用了这个实验装置进行“合外力做功与速度变化的关系”的实验。在满足上述条件的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,已知纸带上相邻两点间的时间间隔为T,在打点计时器打出的纸带上取两点p、q(如下图)。图中的L和xp、xq的长度已经测出。则本实验最终要验证的数学表达式为:                       。(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)。

(1)远小于;(2分) 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。(2分)
(2)mgL=(- x)或mgL=(- x)(2分)

解析试题分析:(1)据题意,设沙桶和沙的质量为m,则有:,当M>>m时有: ,所以沙桶和沙的质量远小于滑块质量。出现图示情况是没有平衡摩擦力。因为当拉力从0开始增加时物体的加速度为0。(2)从p到q,沙桶重力做功为:,动能变化为:, 经过整理得:mgL=(- x)。
考点:本题考查验证加速度与力关系和探究合力做功与动能变化关系。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

利用光电门可以测量运动物体挡光时间内的平均速度,因为挡光片较窄,所以可看做测量的是瞬时速度。为了测量做匀变速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,如右图所示。

(1)当小车匀变速经过光电门时,测得A、B先后挡光的时间分别为Δt1和Δt2,A、B开始挡光时刻的时间间隔为t,则小车的加速度a=____________。
(2)(单选题)实验中,若挡光片的宽度b较大,用上述方法测得的加速度与真实值间会有一定的差距,则下列说法正确的是(    )
A.若小车做匀加速运动,则测量值大于真实值;若小车做匀减速运动,则测量值小于真实值
B.若小车做匀加速运动,则测量值小于真实值;若小车做匀减速运动,则测量值大于真实值
C.无论小车做匀加速运动还是做匀减速运动,测量值均大于真实值
D.无论小车做匀加速运动还是做匀减速运动,测量值均小于真实值

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(8分)两位同学用如图所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。

(1)实验中必须满足的条件是        
A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
D.两球的质量必须相等
(2)测量所得入射球A的质量为mA,被碰撞小球B的质量为mB,图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,测得平抛射程为OP;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与小球B相撞,分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N,测得平抛射程分别为OM和ON。当所测物理量满足表达式                 时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果满足表达式               时,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。

(3)乙同学也用上述两球进行实验,但将实验装置进行了改装:如图所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点。实验时,首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,撞击点为B′;然后将木条平移到图中所示位置,入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,确定其撞击点P′;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与球B相撞,确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′。测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3。若所测物理量满足表达式                 时,则说明球A和球B碰撞中动量守恒。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.已知m1=" 50g" 、m2=150g.某同学处理数据时,做出了图象,若由图象求出的重力加速度与当地的重力加速度在误差范围内相等,则验证了机械能守恒定律.该同学由图象求出的重力加速度g =              m/s2(结果保留两位有效数字)

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某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(所用交变电流的频率为50Hz)

(1)为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为          m/s2.(保留三位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的,数据如下表:

实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
小车加速度a/m·s–2
0.633
0.572
0.497
0.418
0.332
0.250
0.167
0.101
小车质量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
小车质量倒数
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
请在方格坐标纸中画出图线,并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是      

(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点,其主要原因是      

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(13分)(1)一阻值约为30kΩ的电阻R,欲用伏安法较准确地测出它的阻值,备选器材有:
A、电源(E=16V,r=2Ω)     B、电源(E=3V,r=0.5Ω)
C、电压表(量程0~15V,内阻50kΩ)    D、电压表(量程0~3V,内阻10kΩ)
E、电流表(量程0~500μA,内阻500Ω)  F、电流表(量程0~1mA,内阻250Ω)
G、滑动变阻器(阻值0~200Ω)    H、开关一只,导线若干
(a)上面器材中适合本实验要求的是                (只填器材的符号)
(b)画出实验电路图

(2)有一小灯泡,标有"10V,2W"的字样,现用如图甲所示的电路,测定它在不同电压下的实际功率与电压间的关系.实验中需要测定通过小灯泡的电流和它两端的电压.现备有下列器材:
A.直流电源,电动势12V,内电阻不计
B.直流电流表,量程0.6A,内阻约为0.1W
C.直流电流表,量程300mA,内阻约为5W
D.直流电压表,量程15V,内阻约为15kW
E.滑动变阻器,最大电阻5W,额定电流2A
F.滑动变阻器,最大电阻1kW,额定电流0.5A
G.开关,导线若干
(a)为了尽可能提高实验精度,实验中所选电流表为______,所选滑动变阻器为______(只填所列选项前的字母)
(b)图甲中电压表未接入电路的一端应接于______点(填"a"或"b")
(c)根据完善后的电路图,将图乙中所给实物连成实验电路.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

用20分度的游标卡尺测量某物体的长度如图甲所示,可知其长度为________ mm;用螺旋测微器测量某圆柱体的直径如图乙所示,可知其直径为________ mm;

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在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,同学们利用电磁(或电火花)式打点计时器在纸带上打下一系列的点迹,由此研究小车的运动情况。(以下有关计算保留两位有效数字)
(1)打点计时器使用的电源是           (选填“交流电”或者“直流电”)。
(2)下图是在实验中的一条纸带示意图, 图中O、A、B、C、D、E为相邻的计数点(相邻两点之间还有四个计时点未画出),则相邻两计数点间的时间间隔T=        s。

(3)根据测量数据,计算B点瞬时速度vB=______ m/s。
(4)由此你能判断小车的运动的情况是                   小车的加速度a=_______m/s2

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(6分)“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示,当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

(1)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置(视小车为质点),下列说法正确的________。

A.橡皮筋处于伸长状态
B.橡皮筋处于原长状态
C.小车在两个铁钉的连线处
D.小车已过两个铁钉的连线
(2)下列4条纸带哪些条是在探究功与物体速度变化关系的实验中,正确操作可能得到的纸带________。

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