(10分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合外力F關(guān)系的實(shí)驗(yàn),如圖所示為實(shí)驗(yàn)裝置圖。為了實(shí)驗(yàn)操作方便他用一些回形針來(lái)替代細(xì)砂。他的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a.按圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,不掛砂桶,反復(fù)移動(dòng)木板下的墊木直到小車做勻速
b.把細(xì)線系在小車上并繞過(guò)定滑輪懸掛砂桶,并在砂桶中放入10枚回形針(經(jīng)測(cè)量每枚回形針的質(zhì)量為m0=0.5g),接通電源,放在小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在被小車帶動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn),取下紙帶,并在紙帶上寫上編號(hào);
c.保持小車的質(zhì)量M不變,多次改變砂桶中釣的回形針的數(shù)量n,再重復(fù)步驟b;
d.算出每條紙帶對(duì)應(yīng)的加速度的值;并記入下表中
e.用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示回形針的枚數(shù)n,根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出a-n圖線。


(1)如圖所示為n=30時(shí)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,這位同學(xué)已算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“l(fā)” 時(shí)紙帶的速度為vl=0.54 m/s,請(qǐng)你繼續(xù)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“3”時(shí)紙帶的速度v3=      m/s,表中第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為       m/s2。(均保留2位有效數(shù)字)。
(2)根據(jù)上表已描出部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn),請(qǐng)描出第3組數(shù)據(jù)并作出a隨n變化的圖線。        
(3)若作出的a-n圖線的斜率為k,縱坐標(biāo)軸上的截距為b,則可求得小車的質(zhì)量為        ;砂桶的質(zhì)量為          (結(jié)果用k、b及m0等字母表示)。
(1)0.65m/s;0.55m/s2;(2)見解析:(3)

試題分析:(1)由圖可知,兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=5×0.02=0.1s,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度得:
;
根據(jù)v3=v1+at得:
(2)根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象,如圖所示:

(3)對(duì)a-F圖來(lái)說(shuō),圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù),而在a-n圖象中,n=,
,
所以
故小車質(zhì)量
F=0時(shí),產(chǎn)生的加速度是由于砂桶作用產(chǎn)生的,故有:mg=Ma0,
解得:;
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某實(shí)驗(yàn)小組的幾位同學(xué)用一只有磨損的游標(biāo)卡尺(該游標(biāo)卡尺的零刻度線仍然可以對(duì)齊)測(cè)量一個(gè)小球的直徑。通過(guò)仔細(xì)辨認(rèn)可以發(fā)現(xiàn):這只卡尺的游標(biāo)有20個(gè)分度,但零刻度線已經(jīng)嚴(yán)重,磨損。該小組的同學(xué)通過(guò)分析后認(rèn)為:完全可以用游標(biāo)卡尺的測(cè)量原理來(lái)準(zhǔn)確讀數(shù)。請(qǐng)你利用學(xué)過(guò)的知識(shí),讀出這個(gè)小球的直徑是      cm。  

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

為了探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)完全相同的斜槽固定在同一豎直平面內(nèi),斜槽2的末端吻接一足夠長(zhǎng)的水平軌道,讓兩個(gè)完全相同小球同時(shí)從斜槽上滾下。

(1)有關(guān)該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是         
A.只能驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)
B.只能驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.既能驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng),又能驗(yàn)證水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.兩小球釋放點(diǎn)距斜槽末端的高度差應(yīng)相等
(2)為使實(shí)驗(yàn)成功,給該同學(xué)提出兩條合理的建議:①                              ,②                                   

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)有一只標(biāo)值為“2.5 V,×W” 的小燈泡,其額定功率的標(biāo)值已模糊不清.某同學(xué)想通過(guò)描繪燈絲伏安特性曲線來(lái)測(cè)定該燈泡的額定功率.
①已知小燈泡的燈絲電阻約為5 Ω,請(qǐng)先在圖甲中補(bǔ)全用伏安法測(cè)量燈絲電阻的電路圖,再選擇電流表(0~0.6A;0~3A)、電壓表(0~3V;0~15V)的合適量程,并按圖甲連接方式將圖乙中的實(shí)物連成完整的電路.
②開關(guān)S閉合之前,將圖乙中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于       (選填“A端”、“B端”或“AB正中間”)

③該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出的燈絲伏安特性曲線如上圖丙所示,則小燈泡的額定功率為      W。
(2)如下圖甲所示,一端帶有定滑輪的水平放置的長(zhǎng)木板上固定有A、B兩個(gè)光電門,與通過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測(cè)力計(jì)能顯示小車所受的拉力。

①在探究“合外力一定,加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),如果不計(jì)空氣阻力及一切摩擦,要使測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于小車所受的合外力,操作中必須保持小車與定滑輪間的細(xì)繩     。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到的幾組數(shù)據(jù)如下表所示,為了更直觀地描述物體的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系,請(qǐng)你根據(jù)他的數(shù)據(jù)在乙圖的坐標(biāo)系中畫出a-圖象。



②如丙圖所示,將長(zhǎng)木板的左端抬高,小車遮光片裝在右側(cè),使小車從靠近光電門A處由靜止開始運(yùn)動(dòng),讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F及小車在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t,改變木板傾角,測(cè)得多組數(shù)據(jù),據(jù)此數(shù)據(jù)得到的F—的圖線如圖丁所示。實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩光電門的距離L=1.0m,砂和砂桶的總質(zhì)量m1=0.5kg,則圖線的斜率為    (要寫上相應(yīng)的單位);若小車與長(zhǎng)木板間的摩擦不能忽略,則測(cè)得的圖線斜率將        (選填“變大”、 “變小”或“不變”)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,由于沒(méi)有游標(biāo)卡尺,無(wú)法測(cè)小球的直徑d,實(shí)驗(yàn)中將懸點(diǎn)到小球最低點(diǎn)的距離作為擺長(zhǎng),測(cè)得多組周期T和l的數(shù)據(jù),作出T2圖象,如圖所示。

(1)實(shí)驗(yàn)得到的T2圖象是______;
(2)小球的直徑是__________cm;
(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮∈莀______m/s2(取三位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(5分)某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示裝置“探究功與物體速度變化的關(guān)系”。
(1)為平衡小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力,應(yīng)該采用下面所述方法中的________(填入選項(xiàng)前的字母代號(hào))。
A.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,讓小車能夠自由下滑
B.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,讓小車在橡皮條作用下開始運(yùn)動(dòng)
C.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,給小車一初速度,讓拖著紙帶的小車勻速下滑
D.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,讓拖著紙帶的小車自由下滑
(2)圖乙是該實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中打出的一條紙帶,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接的電源的頻率為50Hz,則橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)小車的速度為__________m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”時(shí),某同學(xué)得到如圖的一條紙帶,標(biāo)有0、1、2、3、4、5、6等計(jì)數(shù)點(diǎn),各計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)在圖中被覆蓋,測(cè)得各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距S1=5.18cm,S2=4.40cm,S3=3.62cm,S4=2.84cm,S5=2.06cm,S6=1.28cm.

(1)相鄰兩記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為_______s;
(2)物體的加速度大小a=________ m/s2;
(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下記數(shù)點(diǎn)3時(shí),物體的速度大小v3=_______ m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(18分)(1)(6分)某同學(xué)用如圖甲的裝置來(lái)研究牛頓第二定律。

①實(shí)驗(yàn)需用沙和沙桶的總重力表示小車受到的合力,則除滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量外,還必須進(jìn)行的操作是。
②如圖乙是某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶,O為起點(diǎn),A、B、C為三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出,有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示,電源頻率為50Hz。則小車的加速度a=m/s2,打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB=m/s。(以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。

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