题目内容

如图1所示是某同学探究功与速度变化的关系的实验装置，他将光电门固定在长木板上的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）若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图2所示，d=
 
cm；
（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，则拉力对小车所做的功为重物重力与AB的距离的乘积；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，通过描点作出线性图象，研究功与速度变化的关系．处理数据时应作出
 
图象．
A．△t-m  B．△t2-mC．m-
1
△t
D．m-
1
△t2
．
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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；
（2）由题意可知，小车经过光电门时的速度等于遮光条的宽度除以时间，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2as，即a=
v2
2s
=
d2
2s(△t)2
，根据牛顿第二定律有：a=
F
M
=
mg
M
，所以有：
1
(△t)2
=
2gs
d2M
m，由此可正确解答．
解答：解：（1）游标卡尺的主尺读数为：11mm，游标读数为：0.05×8mm=0.40mm，
所以最终读数为：11mm+0.40mm=11.40mm=1.140cm．
故答案为：1.140cm．
（2）由题意可知，小车经过光电门时的速度等于遮光条的宽度除以时间，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2as，即a=
v2
2s
=
d2
2s(△t)2
，根据牛顿第二定律有：a=
F
M
=
mg
M
，所以有：
1
(△t)2
=
2gs
d2M
m，即m=
d2M
2gs
×
1
(△t )2
，由此可知若画出m-
1
△t2
图象，图象为过原点的直线，会更直观形象，故ABC错误，D正确．
故选D．
点评：本实验与教材中的实验有所不同，但是根据所学物理知识，明确了实验原理，即可正确解答．
练习册系列答案
相关题目
我国发射的“嫦娥一号”探月卫星，实现了国人百年奔月的梦想．
（1）如图1是某同学对“嫦娥一号”探月卫星绕月运行的可能轨道的猜想，其中不可能实现的是哪个图对应的轨道，你的理由是什么？

（2）如果宇航员在月球表面上，测出小物块自由下落h高度所用的时间为t；测出绕月卫星在靠近月球表面圆轨道上飞行时的周期是T，已知万有引力常量为G．请你用上述各量推导出月球质量的表达式．
（3）某学校物理兴趣小组研究“嫦娥一号”探月卫星的发射和运行情况时猜想：卫星要把拍摄到的各种图片信息，持续不断地用微波发回地面时，由于月球的遮挡，在地球上总有一段时间接收不到卫星发来的微波信号．为了验证自己的猜想，他们设计了如图2所示的电脑模拟实验：固定地球和月球模型，让卫星绕月旋转，在地球上安装微波接收器，证实了他们的猜想是正确的．
在实验中他们设计和测量的各类数据是：地球、月球和卫星的质量分别为m地、m月和m卫，卫星绕月球运行的周期为T，轨道半径为r卫=2r，地球和月球的半径分别为r地=3r和r月=r，地球与月球之间的质心距离为L=180r．请你求出：在这个模拟实验中，卫星绕月球运行一个周期的时间内，地球不能接收到卫星发射的微波信号的时间（万有引力恒量为G，cos89°=
190
）．
在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．
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（1）当M与m的大小关系满足
 
时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
（2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是
 
．
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=
mgM
求出
（3）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探  究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a-F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：
图1：
 
；
图2：
 
．
（2008?黄冈一模）（1）如图1是“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验示意图，电极A接电源负极，电极B接电源正极，a、b、c、d、e是五个基准点．当电流从“+”接线柱流人电流表时，指针向“+”接线柱一侧偏转；当电流从“-”接线柱流人电流表时，指针向“-”接线柱一侧偏转在实验时，探针I接触基准点d，另一探针Ⅱ接触探测点p（pd连线垂直于AB连线），灵敏电流计指针向“-”接线柱一侧偏转，为尽快探测到与d点电势相等的点，探针Ⅱ由p点
D
D

A．向上移动    B．向下移动    C．向左移动    D．向右移动

（2）某同学看到一只鸟落在树枝上的P处时，鸟随树枝上下振动．该同学用秒表测出完成30次全振动所用的时间为34.0s，他猜想一定次数的振动时间可能与鸟的质量成正比，也许利用这一猜想可以测出鸟的质量．于是他想通过实验来验证这种猜想井算出这只鸟的质量该同学采用了如下方法进行探究：在如图2所示的树枝上的P处悬挂不同质量的砝码，并分别测出砝码30次全振动所用的时间，测量数据记录如下表
砝码质量m/g 100 200 300 400 500
时间t/s 21.2 30.0 36.7 42.4 47.4
此同学根据测量数据作出了m-t图象如图所示

下面请你来帮助他完成实验任务，并回答相关问题：
①根据这位同学作出的m-t图象可知，他的猜想是否正确？
不正确
不正确
（填“正确”或“不正确”）
②观察这位同学作出的m-t图线形状及走势，提出你对振动时间t与砝码质量m间关系的假设，并通过列表作出相应的图象，得出结论，写出t与m间的关系式．
如果在计算或作图时需要，可参考下面的根式表：
m 100 200 300 400 500
m
 10.0 14.1 17.3 20.0 22.4
 3
m
 4.6 5.8 6.7 7.4 7.9
假设：
t∝
m
或 砝码的质量与时间的平方成正比
t∝
m
或 砝码的质量与时间的平方成正比
；
列表：
m
/
g
m
/
g
10.0
10.0
14.1
14.1
17.3
17.3
20.0
20.0
22.4
22.4
时间t/s
时间t/s
21.2
21.2
30.0
30.0
36.7
36.7
42.4
42.4
47.4
47.4
作图：（画在答题卡的坐标纸上）
结论：
图象是一条过原点的倾斜直线，说明砝码做30次全振动的时间与其质量的平方根成正比
图象是一条过原点的倾斜直线，说明砝码做30次全振动的时间与其质量的平方根成正比
；
关系式：
m=0.22t2（在0.20t2-0.25t2之间均正确）
m=0.22t2（在0.20t2-0.25t2之间均正确）
．
我国发射的“嫦娥一号”探月卫星，实现了国人百年奔月的梦想．
（1）如图1是某同学对“嫦娥一号”探月卫星绕月运行的可能轨道的猜想，其中不可能实现的是哪个图对应的轨道，你的理由是什么？

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（2）如果宇航员在月球表面上，测出小物块自由下落h高度所用的时间为t；测出绕月卫星在靠近月球表面圆轨道上飞行时的周期是T，已知万有引力常量为G．请你用上述各量推导出月球质量的表达式．
（3）某学校物理兴趣小组研究“嫦娥一号”探月卫星的发射和运行情况时猜想：卫星要把拍摄到的各种图片信息，持续不断地用微波发回地面时，由于月球的遮挡，在地球上总有一段时间接收不到卫星发来的微波信号．为了验证自己的猜想，他们设计了如图2所示的电脑模拟实验：固定地球和月球模型，让卫星绕月旋转，在地球上安装微波接收器，证实了他们的猜想是正确的．
在实验中他们设计和测量的各类数据是：地球、月球和卫星的质量分别为m地、m月和m卫，卫星绕月球运行的周期为T，轨道半径为r卫=2r，地球和月球的半径分别为r地=3r和r月=r，地球与月球之间的质心距离为L=180r．请你求出：在这个模拟实验中，卫星绕月球运行一个周期的时间内，地球不能接收到卫星发射的微波信号的时间（万有引力恒量为G，cos89°=
1
90
）．
我国发射的“嫦娥一号”探月卫星，实现了国人百年奔月的梦想．
（1）如图1是某同学对“嫦娥一号”探月卫星绕月运行的可能轨道的猜想，其中不可能实现的是哪个图对应的轨道，你的理由是什么？

（2）如果宇航员在月球表面上，测出小物块自由下落h高度所用的时间为t；测出绕月卫星在靠近月球表面圆轨道上飞行时的周期是T，已知万有引力常量为G．请你用上述各量推导出月球质量的表达式．
（3）某学校物理兴趣小组研究“嫦娥一号”探月卫星的发射和运行情况时猜想：卫星要把拍摄到的各种图片信息，持续不断地用微波发回地面时，由于月球的遮挡，在地球上总有一段时间接收不到卫星发来的微波信号．为了验证自己的猜想，他们设计了如图2所示的电脑模拟实验：固定地球和月球模型，让卫星绕月旋转，在地球上安装微波接收器，证实了他们的猜想是正确的．
在实验中他们设计和测量的各类数据是：地球、月球和卫星的质量分别为m地、m月和m卫，卫星绕月球运行的周期为T，轨道半径为r卫=2r，地球和月球的半径分别为r地=3r和r月=r，地球与月球之间的质心距离为L=180r．请你求出：在这个模拟实验中，卫星绕月球运行一个周期的时间内，地球不能接收到卫星发射的微波信号的时间（万有引力恒量为G，）．

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