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光电计时器(数字计时器)是研究运动的常用装置,当物体通过光电门时光被挡住,计时器开始计时当物体离开时停止计时,这样就可以根据物体大小与运动时间计算物体运动的速度,它往往与气垫导轨配合使用,如图所示;下面是某实验小组用气垫导轨和光电计时器“探究加速度与外力关系”时得到的数据表格.保持滑块质量M(M=0.2kg)不变时的实验数据.

砝码的质量m/kg滑块所受拉力大小的近似值F/N滑块通过光电门1的速度v1/(m/s)滑块通过光电门2的速度v2/(m/s)两光电门的距离S/m滑块加速度的计算值a/(m/s2
5×10-34.9×10-20.090.150.50a1=______×10-2
10×10-39.8×10-20.120.210.50a2=______×10-2
15×10-314.7×10-20.140.250.50a3=______×10-2
①请完成上面表格内的“加速度的计算值”的填空(结果取2位有效数字)
②根据表中数据,在下图的a-F坐标系中描出相应的点,并作出a-F图象
③由a-F图象得出的结论为:______.
(1)根据匀变速运动的公式v2=2aL,
a1=
v22
-v
21
2S
=1.4×10-2m/s2
a2=
v22
-v
21
2S
=3.0×10-2m/s2
a3=
v22
-v
21
2S
=4.3×10-2m/s2
(2)根据表中数据采用描点法作图.

(3)a-F图象是过原点的直线,所以得出的结论为:物体质量一定时,物体的加速度与所受的外力成正比  
故答案为:(1)1.43.04.3
(2)如图
(3)物体质量一定时,物体的加速度与所受的外力成正比
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图1所示,是某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中得到的一条纸带,纸带上标注了几个计数点O、A、B、C、D、E、F,并且相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,纸带旁还给出了最小刻度为1mm的刻度尺,已知打点计时器所用交流电频率为50Hz,即打点周期为0.02s.

(1)请根据图中信息,写出计数点A对应刻度尺上的读数______cm;
(2)由纸带可以计算出小车的加速度是______m/s2(结果保留三位有效数字);
(3)如图2,为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是______
A.将带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.将固定打点计时器的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将固定打点计时器的木板一端适当垫高,在挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

(4)在平衡摩擦力时,使得长木板倾角偏大.则得到a-F关系是图3中的______图线.(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于物理学的研究方法,以下说法错误的是(  )
A.在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时,应用了控制变量法
B.在利用速度时间图象推导匀变速直线运动位移公式时应用的是微元法
C.在定义电场强度时应用了比值法,因而电场强度与电场力和试探电荷的电荷量无关
D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,建立质点概念是应用等效替代法

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

用如图所示的装置可做以下几个相关的实验:探究小车速度随时间变化的规律、探究加速度与力、质量的关系、探究恒力做功与动能改变的关系.
(1)其操作过程中下列说法正确的是:______
A、探究小车速度随时间变化的规律,可以不要调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力
B、探究加速度与力、质量的关系,需要使牵引小车的细线与长木板保持平行
C、探究恒力做功与动能改变的关系,平衡摩擦力时必须将托盘和砝码通过细线挂在小车上
D、探究加速度与力、质量的关系,增减托盘中砝码时,需要重新调节木板倾斜度
(2)做“探究恒力做功与动能改变的关系”的实验,得如图所示的纸带.纸带上0为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2N,小车的质量为0.2kg.
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).

O-BO-CO-DO-EO-F
W/J0.04320.05720.07340.0915______
△Ek/J0.04300.05700.07340.0907______

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(一)我校同学们在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂于深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内),如图甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,同学们通过改变l而测出对应的弹力F,作出F-l变化的图线如图乙所示,则弹簧的劲度系数为k=______N/m,弹簧的原长l0=______m.
(二)某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象.
(1)图象不过坐标原点的原因是______;
(2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量______(填“是”或“否”);
(3)由图象求出小车和传感器的总质量为______kg.通过实验得到如图所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.则小车的加速度a=______m/s2(保留3位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某同学设计了一个“探究加速度与力、质量关系”的实验.如图甲为实验装置图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂子的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中可认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量.
(1)图乙为某次实验得到的纸带,图中的点为实际打出来的点,已知所用交流电的频率为50Hz,则小车加速度为______m/s2(结果保留2位有效数字).

(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,得到如下数据:
次数12345
小车加速度a/m?S-21.981.481.000.670.50
小车质量m/kg0.250.330.500.751.00
1
m
kg-1
4.003.002.001.331.00
请在图丙中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线.由图线得到的结论:______.
(3)保持小车质量不变,改变砂子重量,该同学根据实验数据作出了加速度α与拉力F的图线如图丁,发现该图线不通过原点,其主要原因是:______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某学习小组采用如图所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系.在水平桌面上放有长木板,用轻绳将固定有拉力传感器的小车通过一个定滑轮与一个小桶相连,木板上A、B两处各安装一个速度传感器,分别先后记录小车通过A、B两处时的速度,用数字计时器记录小车在通过A、B两处时的时间间隔.
(1)在实验中下列哪些措施有助于减小实验误差______
A.将木板右端适当垫高,平衡摩擦力
B.调整滑轮高度,使拉小车的细绳平行木板
C.使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量
D.适当增大两个速度传感器的间距
(2)下表是按正确操作测得的数据,其中M为小车(包括拉力传感器)的质量,VA-VB是两个速度传感器记录的速率差值,△t是数字计时器记录的小车在通过A、B两处时的时间间隔,F是拉力传感器记录的拉力值.
次数M(kg)VA-VB(m/s)△t(s)F(N)a(m/s2
10.5000.260.200.641.3
20.5000.450.250.92a2
30.6000.600.400.921.5
表格中a2=______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

有关超重和失重,以下说法中正确的是(   )
A.物体处于超重状态时,所受重力增大,物体处于失重状态时,所受重力减小
B.竖直向上抛出的物体,不计空气阻力,处于完全失重状态
C.在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时,升降机必定处于下降过程
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

游乐园中,游客乘坐能加速或减速运动的升降机,可以体会超重或失重的感觉。下列描述正确的是(     )
A.当升降机加速上升时,游客是处在失重状态
B.当升降机减速下降时,游客是处在超重状态
C.当升降机减速上升时,游客是处在失重状态
D.当升降机加速下降时,游客是处在超重状态

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同步练习册答案