某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時器探究小車的加速度a與小車的質(zhì)量M之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,不改變拉力T(即小車懸掛線所吊砂桶與砂的重力mg一定),只改變物體的質(zhì)量M,得到了如下表所示的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度,但對應(yīng)該組已經(jīng)打出了紙帶,如圖所示.打點(diǎn)計(jì)時器接的是50Hz的低壓交流電源,圖中各點(diǎn)為每打5個點(diǎn)標(biāo)出的計(jì)數(shù)點(diǎn),測量長度的單位為cm,兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出.

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6
小車質(zhì)量(g) 200 300 400 500 600 1000
小車加速度(m/s2 2.00 1.33
0.086
0.086
0.79 0.67 0.40
小車質(zhì)量倒數(shù)(kg-1 5.00 3.33 2.50 2.00 1.67 1.00
(1)請由紙帶上測量記錄的數(shù)據(jù),求出C點(diǎn)的瞬時速度vC=
0.35
0.35
m/s,O點(diǎn)的瞬時速度v0=
0.56
0.56
m/s,以及加速度a=
0.098
0.098
m/s2,并填入上表空缺中.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)該實(shí)驗(yàn)開始進(jìn)行時,要先
要平衡摩擦阻力f
要平衡摩擦阻力f
,具體操作方法是
適當(dāng)墊高長木板不帶定滑輪的一端,輕推未掛沙桶的小車,恰使拖有紙帶的小車勻速下滑
適當(dāng)墊高長木板不帶定滑輪的一端,輕推未掛沙桶的小車,恰使拖有紙帶的小車勻速下滑
;只有當(dāng)小車質(zhì)量M與小車懸掛線通過定滑輪所吊砂桶及砂的總質(zhì)量m大小滿足
M>>m
M>>m
時,方可認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力T的大小等于懸掛線所吊砂桶與砂的重力mg.
分析:(1)根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中,某點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小可以求出各點(diǎn)的瞬時速度大小,利用逐差法可以求出加速度的大。
(2)正確理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理,了解具體實(shí)驗(yàn)操作,尤其是理解對小車質(zhì)量M和砂桶及砂的總質(zhì)量m之間的大小關(guān)系.
解答:解:(1)解:(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論△x=aT2,有:
x6-x3=3a1T2     ①
x5-x2=3a2T2      ②
x4-x1=3a3T2       ③
a=
a1+a2+a3
3
     ④
聯(lián)立①②③④解得:a=
(x4+x5+x6)-(x3+x2+x1)
9T2

根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中,某點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小,因此有:
vC=
xBD
2T
=
(10.02-3.01)cm
2×0.1s
=0.35m/s

根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有:
vC=vo+a×3T
因此v0=vC-a×3T=0.056m/s
故答案為:0.35m/s; 0.056m/s; 0.98m/s2
(2)為了使繩子的拉力等于小車的合外力,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前要進(jìn)行平衡摩擦力,具體做法是:適當(dāng)墊高長木板不帶定滑輪的一端,輕推未掛沙桶的小車,恰使拖有紙帶的小車勻速下滑.
設(shè)繩子上拉力為F,對小車根據(jù)牛頓第二定律有:
F=Ma    ①
對砂桶和砂有:mg-F=ma   ②
F=
mgM
M+m
=
mg
1+
m
M
,由此可知當(dāng)M>>m時,砂和砂桶的重力等于繩子的拉力.
故答案為:要平衡摩擦阻力f;適當(dāng)墊高長木板不帶定滑輪的一端,輕推未掛沙桶的小車,恰使拖有紙帶的小車勻速下滑;M>>m.
點(diǎn)評:明確實(shí)驗(yàn)原理,正確理解實(shí)驗(yàn)中具體操作的含義,加強(qiáng)基本物理規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1).用螺旋測微器(千分尺)測小球直徑時,示數(shù)如圖甲所示,這時讀出的數(shù)值是
8.473
8.473
mm;用游標(biāo)卡尺(卡尺的游標(biāo)有20等分)測量一支鉛筆的長度,測量結(jié)果如圖乙所示,由此可知鉛筆的長度是
10.060
10.060
cm.

(2).某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時器探究小車的加速度a與的質(zhì)量M之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,不改變拉力T (即牽拉小車的細(xì)線所吊掛砂桶與砂的重力mg一定),只改變小車的質(zhì)量M,得到了如下表所示的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度,但該組對應(yīng)的紙帶已經(jīng)打出,如下圖所示.打點(diǎn)計(jì)時器接的是50Hz的低壓交流電源,圖中各點(diǎn)為每打5個點(diǎn)標(biāo)出的計(jì)數(shù)點(diǎn),測量長度的單位為cm.
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6
小車質(zhì)量(g) 200 300 400 500 600 1000
小車加速度(m/s2 2.00 1.33 0.79 0.67 0.40
小車質(zhì)量倒數(shù)
(kg-1
5.00 3.33 2.50 2.00 1.67 1.00

①請由上圖中紙帶上記錄測量的數(shù)據(jù),求出該次實(shí)驗(yàn)中:C點(diǎn)對應(yīng)的瞬時速度vC=
0.35m/s
0.35m/s
m/s,
O點(diǎn)對應(yīng)的瞬時速度v0=
0.056
0.056
m/s,以及加速度a=
0.98
0.98
m/s2,并填入上表空缺中;
(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
②請?jiān)趫D示的坐標(biāo)中,恰當(dāng)選擇研究變量,根據(jù)上面表格中對應(yīng)的各組數(shù)據(jù)作出能夠較直觀反映實(shí)驗(yàn)規(guī)律的關(guān)系圖線(用小“×”號描點(diǎn),并據(jù)此作出平滑的圖線);
③由②中作出的圖象可以得出的結(jié)論是:
在拉力一定時,小車運(yùn)動的加速度a與小車的質(zhì)量M成反比;
在拉力一定時,小車運(yùn)動的加速度a與小車的質(zhì)量M成反比;

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)在做“互成角度的兩個共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中有以下實(shí)驗(yàn)步驟,其合理順序是:
CFDBEA
CFDBEA
.(用相應(yīng)字母表示)
A.通過改變兩個拉力的大小和方向,從而改變橡皮條的伸長,再重復(fù)做幾次;
B.只用一個彈簧秤,通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O,記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向,按同樣比例作出這個力F'的圖示;
C.在桌面上放一塊方木板,在木板上墊一張白紙,把橡皮條一端固定在木板的 A點(diǎn);
D.記下兩個彈簧秤的讀數(shù)以及結(jié)點(diǎn)的位置,描下兩條細(xì)繩的方向,在紙上按比例作出力F1和F2的圖示,用平行四邊形定則求出(作出)合力F;
E.比較力F’與用平行四邊形定則求出的力F,看它們在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)是否相等;
F.用兩條細(xì)繩結(jié)在橡皮條的另一端(即結(jié)點(diǎn)),通過細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度拉橡皮條,橡皮條伸長,使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O;
(2)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時器探究小車的加速度a與的質(zhì)量M之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,不改變拉力T (即牽拉小車的細(xì)線所吊掛砂桶與砂的重力mg一定),只改變小車的質(zhì)量M,得到了如下表所示的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度,但該組對應(yīng)的紙帶已經(jīng)打出,如圖所示.打點(diǎn)計(jì)時器接的是50Hz的低壓交流電源,圖中各點(diǎn)為每打5個點(diǎn)標(biāo)出的計(jì)數(shù)點(diǎn),測量長度的單位為cm.
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6
小車質(zhì)量(g) 200 300 400 500 600 1000
小車加速度 (m/s2 2.00 1.33 0.79 0.67 0.40
小車質(zhì)量倒數(shù) (kg-1 5.00 3.33 2.50 2.00 1.67 1.00

①請由圖中紙帶上記錄測量的數(shù)據(jù),求出該次實(shí)驗(yàn)中:C點(diǎn)對應(yīng)的瞬時速度vC=
0.35
0.35
m/s,O點(diǎn)對應(yīng)的瞬時速度v0=
0.056
0.056
m/s,以及加速度a=
0.98
0.98
m/s2,并填入上表空缺中;(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
②請?jiān)趫D示的坐標(biāo)中,恰當(dāng)選擇研究變量,根據(jù)上面表格中對應(yīng)的各組數(shù)據(jù)作出能夠較直觀反映實(shí)驗(yàn)規(guī)律的關(guān)系圖線(用小“×”號描點(diǎn),并據(jù)此作出平滑的圖線);
③由②中作出的圖象可以得出的結(jié)論是:
在拉力一定時,小車運(yùn)動的加速度a與小車的質(zhì)量M測繪那個反比
在拉力一定時,小車運(yùn)動的加速度a與小車的質(zhì)量M測繪那個反比
;
④該實(shí)驗(yàn)開始進(jìn)行時,要先
要平衡摩擦阻力f
要平衡摩擦阻力f
,具體操作方法是:
適當(dāng)墊高長木板不帶定滑輪的一端,輕推未掛沙桶的小車,恰使拖有紙帶的小車勻速下滑;
適當(dāng)墊高長木板不帶定滑輪的一端,輕推未掛沙桶的小車,恰使拖有紙帶的小車勻速下滑;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(1)在做“互成角度的兩個共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中有以下實(shí)驗(yàn)步驟,其合理順序是:______.(用相應(yīng)字母表示)
A.通過改變兩個拉力的大小和方向,從而改變橡皮條的伸長,再重復(fù)做幾次;
B.只用一個彈簧秤,通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O,記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向,按同樣比例作出這個力F'的圖示;
C.在桌面上放一塊方木板,在木板上墊一張白紙,把橡皮條一端固定在木板的 A點(diǎn);
D.記下兩個彈簧秤的讀數(shù)以及結(jié)點(diǎn)的位置,描下兩條細(xì)繩的方向,在紙上按比例作出力F1和F2的圖示,用平行四邊形定則求出(作出)合力F;
E.比較力F’與用平行四邊形定則求出的力F,看它們在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)是否相等;
F.用兩條細(xì)繩結(jié)在橡皮條的另一端(即結(jié)點(diǎn)),通過細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度拉橡皮條,橡皮條伸長,使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O;
(2)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時器探究小車的加速度a與的質(zhì)量M之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,不改變拉力T (即牽拉小車的細(xì)線所吊掛砂桶與砂的重力mg一定),只改變小車的質(zhì)量M,得到了如下表所示的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度,但該組對應(yīng)的紙帶已經(jīng)打出,如圖所示.打點(diǎn)計(jì)時器接的是50Hz的低壓交流電源,圖中各點(diǎn)為每打5個點(diǎn)標(biāo)出的計(jì)數(shù)點(diǎn),測量長度的單位為cm.
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6
小車質(zhì)量(g) 200 300 400 500 600 1000
小車加速度 (m/s2 2.00 1.33 0.79 0.67 0.40
小車質(zhì)量倒數(shù) (kg-1 5.00 3.33 2.50 2.00 1.67 1.00

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①請由圖中紙帶上記錄測量的數(shù)據(jù),求出該次實(shí)驗(yàn)中:C點(diǎn)對應(yīng)的瞬時速度vC=______m/s,O點(diǎn)對應(yīng)的瞬時速度v0=______m/s,以及加速度a=______m/s2,并填入上表空缺中;(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
②請?jiān)趫D示的坐標(biāo)中,恰當(dāng)選擇研究變量,根據(jù)上面表格中對應(yīng)的各組數(shù)據(jù)作出能夠較直觀反映實(shí)驗(yàn)規(guī)律的關(guān)系圖線(用小“×”號描點(diǎn),并據(jù)此作出平滑的圖線);
③由②中作出的圖象可以得出的結(jié)論是:______;
④該實(shí)驗(yàn)開始進(jìn)行時,要先______,具體操作方法是:______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時器探究小車的加速度a與小車的質(zhì)量M之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,不改變拉力T(即小車懸掛線所吊砂桶與砂的重力mg一定),只改變物體的質(zhì)量M,得到了如下表所示的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度,但對應(yīng)該組已經(jīng)打出了紙帶,如圖所示.打點(diǎn)計(jì)時器接的是50Hz的低壓交流電源,圖中各點(diǎn)為每打5個點(diǎn)標(biāo)出的計(jì)數(shù)點(diǎn),測量長度的單位為cm,兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出.

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實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6
小車質(zhì)量(g) 200 300 400 500 600 1000
小車加速度(m/s2 2.00 1.33 ______ 0.79 0.67 0.40
小車質(zhì)量倒數(shù)(kg-1 5.00 3.33 2.50 2.00 1.67 1.00
(1)請由紙帶上測量記錄的數(shù)據(jù),求出C點(diǎn)的瞬時速度vC=______m/s,O點(diǎn)的瞬時速度v0=______m/s,以及加速度a=______m/s2,并填入上表空缺中.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)該實(shí)驗(yàn)開始進(jìn)行時,要先______,具體操作方法是______;只有當(dāng)小車質(zhì)量M與小車懸掛線通過定滑輪所吊砂桶及砂的總質(zhì)量m大小滿足______時,方可認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力T的大小等于懸掛線所吊砂桶與砂的重力mg.

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