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14.某实验小组在实验室探究加速度和力、质量的关系.
甲同学在小车所受合外力不变时,改变小车的质量,得到数据如表所示:
实验次数小车质量m/kg小车加速度a/(m/s2小车质量的倒数$\frac{1}{m}$/kg-1
10.200.785.00
20.400.382.50
30.600.251.67
40.800.201.25
51.000.161.00
a.根据表中数据,在下图的坐标系中描出相应的实验数据点,并作出了 a-$\frac{1}{m}$ 图象如图.
b.由a-$\frac{1}{m}$ 图象,可得出的结论为在物体受外力不变时,物体的加速度与质量成反比.
c.小车受到的合力大约为0.15N.(结果保留两位有效数字)

分析 根据图象特点结合数学知识可正确解答;
根据牛顿第二定律可求出合力的大小.

解答 解:b、由图象可以得出的结论是在误差允许的范围内,保持外力不变,物体的加速度与质量成反比.
故答案为:在误差允许的范围内,保持外力不变,物体的加速度与质量成反比.
c、根据牛顿第二定律F=ma,可知,a=F$•\frac{1}{m}$,
因此 a-$\frac{1}{m}$ 图象的斜率k=F=$\frac{0.76}{5.0}$=0.15N.
故答案为:在物体受外力不变时,物体的加速度与质量成反比,0.15.

点评 观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系,即画出直线图象,该实验采用的是控制变量法研究,即保持一个量不变,研究其他两个量之间的关系.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

4.如图所示,阻值为R的金属棒从图示位置AB分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到A′B′位置,若v1:v2=1:2,则在这两次过程中:作用在线圈上的安培力大小之比为:1:2通过回路某截面的电荷量之比1:1.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

5.固定在光滑斜面上,一小物块在沿斜面向上的拉力F作用下向上运动,拉力F及小物块速度v随时间t变化规律如图所示.重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小物块的质量m;
(2)斜面的倾角θ

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

2.将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验.若砝码的质量为m1=0.1kg,纸板的质量为m2=0.2kg,砝码和纸板间的动摩擦因数μ1=0.1,砝码和桌面间及纸板与桌面间的动摩擦因数均为μ2=0.2.某次实验时,纸板抽出后,砝码刚好停在桌子边缘,已知砝码与纸板左端的距离d=0.08m,砝码到桌子右端的距离l=0.12m,取g=10m/s2.求:
(1)纸板所受摩擦力的大小;
(2)砝码运动的时间;
(3)纸板所受拉力的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

9.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块,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),将结果填入表.
n12345
a(m/s20.200.400.580.781.00
(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0.45kg(保留2位有效数字,g=9.8m/s2).
(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是BC(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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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

19.在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点,静电力做功1.5×10-7J,再把这个电荷从B点移到C点,静电力做功-4.0×10-7J.
(1)A、B、C三点中电势最高的是C点;
(2)A、B、C三点中电势最低的是B点;
(3)UAB=75V,UBC=-200V,UCA=125V.
(4)把-1.5×10-9v的电荷从A点移到C点,静电力做1.875×10-6J的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

6.如图所示,山区高速公路上,一般会在较长的下坡路段的坡底设置紧急避险车道.将紧急避险车道视为一个倾角为θ=300的固定斜面.一辆质量为m 的汽车在刹车失灵的情况下,以速度v=30m/s冲上紧急避险车道匀减速至零.汽车在紧急避险车道上受到除重力之外的阻力,大小是自身重力的2.5倍.求汽车在紧急避险车道上:
(1)行驶时的加速度;
(2)行驶的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

3.如图所示,在平面直角坐标系中,有一个方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为12V,点B处的电势为6V,求电场强度.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

4.用如图1所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”,带滑轮的长木板水平固定,跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平.
(1)实验时,一定要进行的操作是AB.(填步骤序号)
A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数F0
B.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带
C.用天平测出砂和砂桶的质量
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)以拉力传感器示数的二倍F(F=2F0)为横坐标,以加速度a为纵坐标,画出的a-F图象如图2所示,则可能正确的是C.

(3)在实验中,得到一条如图3所示的纸带,按时间顺序取0、1、2、…、5共6个计数点,1~5每相邻两个点间各有四个打印点未画出,用刻度尺测出1、2、…、5各点到O点的距离分别为:10.92、18.22、23.96、28.30、31.10(cm),通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz.则:小车的加速度大小为1.5 m/s2,(结果保留一位小数)

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