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某个同学分别做“探究加速度与力、质量关系”的实验.如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.
(1)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=______ cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间At,则小车经过光电门时的速度为______ (用字母表示);
(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为______;
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t,并算出相应小车经过光电门时的速度v.通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出______ (选填‘‘v-1-m”或“v-2-m”)图象;
(4)有关本实验的下列说法,正确的是:______
A.将不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,此时细线对重物的拉力和摩擦力恰好平衡.
B.将不带滑轮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,当每次改变重物的质量时,都需要重新调节木板的倾角.
C.如果在实验过程中,木板始终保持水平,那么该同学在③中作出的图象将不是一条直线了.
D.将不带滑轮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,’这是用小车受到的重力沿斜面分力平衡了小车受到的摩擦力的结果.

解:(1)游标卡尺的主尺读数为10mm,游标读数为0.05×10mm=0.50mm,
所以最终读数为:10mm+0.50mm=10.50mm=1.050cm;
②数字计时器记录通过光电门的时间,由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度,
用该平均速度代替物体的瞬时速度,故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为:v=
(2)该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究.当质量一定时,研究小车的加速度和小车所受合力的关系.那么小车的合力怎么改变和测量呢?为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.
根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F=ma
对M:F=Ma
解得:F=
当M>>m时,即当重物重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于重物的总重力.
(3)由题意可知,该实验中保持小车质量M不变,因此有:v2=2as=s,由题意可知,M、s不变,画出v2-m图象,若图象为过原点的直线,则说明外力和加速度成正比,故画出v2-m图象可以直观的得出结论.
故答案为:v2-m.
(4)A、平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动,让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力.
当每次改变重物的质量时,不需要重新调节木板的倾角,故A、B错误,D正确.
C、如果在实验过程中,木板始终保持水平,那么该同学在③中作出的图象是一条直线,但是不过原点.故C错误
故选D.
故答案为:(1)1.050,
(2)重物重力要远小于小车的重力
(3)v2-m.
(4)D
分析:(1)游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读,由于遮光条通过光电门的时间极短,可以用平均速度表示瞬时速度.根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度.
(2)为使绳子的拉力等于重物的重力,M应远远大于m;
(3)由题意可知,该实验中保持小车质量M不变,因此有:v2=2as=s,可知画出v2-m图象可以直观的得出结论.
(4)平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动,让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力.
点评:常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.处理实验时一定要找出实验原理,根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项.
练习册系列答案
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(1)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示,则d=
1.050
1.050
cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t,则小车经过光电门时的速度为
v=
d
△t
v=
d
△t
(用字母表示);
(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为
m<<M
m<<M

(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出
v2-m
v2-m
(选填“v-m”或“v2-m”)图象;
(4)该同学在③中作出的线性图象不通过坐标原点,开始实验前他应采取的做法是
C
C

A.将不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.将不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.将不带滑轮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.将不带滑轮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加速运动.

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(2012?宁波模拟)某个同学分别做“探究加速度与力、质量关系”的实验.如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.
(1)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=
1.050cm
1.050cm
  cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间At,则小车经过光电门时的速度为
d
△t
d
△t
  (用字母表示);
(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为
重物重力要远小于小车的重力
重物重力要远小于小车的重力

(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t,并算出相应小车经过光电门时的速度v.通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出
v2-m.
v2-m.
  (选填‘‘v-1-m”或“v-2-m”)图象;
(4)有关本实验的下列说法,正确的是:
D
D

A.将不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,此时细线对重物的拉力和摩擦力恰好平衡.
B.将不带滑轮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,当每次改变重物的质量时,都需要重新调节木板的倾角.
C.如果在实验过程中,木板始终保持水平,那么该同学在③中作出的图象将不是一条直线了.
D.将不带滑轮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,’这是用小车受到的重力沿斜面分力平衡了小车受到的摩擦力的结果.

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cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t,则小车经过光电门时的速度为
 
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(2)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出
 
(选填“v-m”或“v2-m”)图象.

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(1)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示,则d =       cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间∆t,则小车经过光电门时的速度为            (用字母表示);

(2)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系。处理数据时应作出             (选填“vm”或“v2m”)图象;

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科目:高中物理 来源:2012届江苏省南京市四校高三12月月考试题物理试题 题型:实验题

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(1)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示,则d =     cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间?t,则小车经过光电门时的速度为          (用字母表示);
(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为                      
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间?t,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系。处理数据时应作出           (选填“v—m”或“v2—m”)图象;
(4)该同学在③中作出的线性图象不通过坐标原点,开始实验前他应采取的做法是      

A.将不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.将不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.将不带滑轮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.将不带滑轮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加速运动

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