题目内容

用气垫导轨做实验，某一滑块通过光电门时，双挡光片两次挡光的记录为284.1ms、294.6 ms，测得挡光片的挡光距离为5 cm，则此滑块的速度多大？
解：两次挡光的时间差为△t=t2-t1=(294.6-284.1) ms=10.5 ms
根据公式得：
练习册系列答案
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（2008?东莞一模）（1）在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图，有一位同学保持小车质量不变的情况下，通过实验测量作出了图乙、丙两幅图．

①A图线不通过坐标原点的原因是
没有平衡摩擦，或平衡摩擦不够
没有平衡摩擦，或平衡摩擦不够
．
②A图上部弯曲的原因是
砂和砂桶的总质量不满足远小于小车和砝码的总质量
砂和砂桶的总质量不满足远小于小车和砝码的总质量
．
③B图线在纵轴上有截距的原因是
平衡摩擦力太过
平衡摩擦力太过
．
（2）某同学利用气垫导轨做验证牛顿运动定律的实验，步骤是：
①调平气垫导轨，在通气情况下滑块在导轨上不移动，然后关掉气源
②将两个光电门装在气垫导轨上（距导轨两端均还有一定的距离），并记下两个光电门间的距离L
③测出遮光片的宽度d，将遮光片装在滑块上
④将气垫导轨的一端垫上一定厚度的垫片，使气垫导轨两端的高度差为h
⑤接通气源，让滑块从导轨的一端由静止开始下滑，记下滑块先后经过两光电门的遮光时间t1、t2（均为毫秒级）
⑥改变垫片的厚度，使气垫导轨两端的高度差分别为2h、3h、…重复实验
请回答以下问题：
A．该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门时的速度，其表达式是V1=
d
t1
d
t1
V2=
d
t2
d
t2

B．该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门这段位移的加速度，其表达式是a=
1
2L
(
d2
t
2
2
-
d2
t
2
1
)
1
2L
(
d2
t
2
2
-
d2
t
2
1
)
（用直接测得的物理量字母表示）
C．该同学通过实验得到了一组数据（见表），请你在坐标纸中做出a-h图象，从图象中得到a与h的关系是：
加速度a与h成正比
加速度a与h成正比
．
序号 垫高（cm）
.
a
(m/s2)
1 6.00 0.437
2 5.50 0.398
3 5.00 0.364
4 4.50 0.330
5 4.00 0.289
6 3.50 0.253
7 3.00 0.217
D．该同学由以上关系下结论说：在质量不变的情况下，滑块的加速度与所受合外力成正比，该同学的依据是
小车受合外力为：F=mgsinθ=mg
h
s
（s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比
小车受合外力为：F=mgsinθ=mg
h
s
（s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比
．
（1）如图1为研究平抛运动的演示实验装置，图中C为弹性铁片，它位于B球的左面并夹紧．A球，开始时两球均静止，当小锤D下摆时打击铁片C使B球做平抛运动，同时使A自由下落．对该实验出现的现象以及应得出的结论是（不考虑空气阻力）：
 

A．两球在空中运动时，两者高度始终相同
B．两球必定同时落地
C．实验表明，平抛运动就是自由落体运动
D．实验表明，平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
（2）下面是某实验小组用气垫导轨和光电计时器（数字计时器）“探究加速度与外力关系”时的实验装嚣（图2）和得到的数据表格．保持滑块质量M不变时的实验数据如下表：
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砝码的质量m/kg 滑块所受拉力大小的近似值F/N 滑块通过光电门1的速度v1（m/s） 滑块通过光电门2的速度v2（m/s） 两光电门的距离s/m 滑块加速度的计算值a/（m/s2）
5×10-3 4.9×10-2 0.09 0.15 0.50 a1=
 
×10-2
10×10-3 9.8×10-2 0.12 0.21 0.50 a2=
 
×10-2
15×10-3 14.7×10-2 0.14 0.25 0.50 a3=
 
×10-2
①请完成上面表格内的“加速度的计算值”的填空（结果取2位有效数字）
②根据表中数据，在下图的a-F坐标系中描出相应的点．并作出a-F图象
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③由a-F图象得出的结论为：
 
．
（2011?唐山模拟）用气垫导轨装置做探究恒力做功与物体动能变化的关系的实验（如图1）．将气垫导轨调节水平，把研究对象滑块放于导轨上，细线跨过定滑轮连接滑块和钩码，以竖直下垂的钩码的重力表示滑块受到的水平恒力的大小；通过计时器记录滑块的挡光条通过光电门的时间，求解滑块的瞬时速度；用刻度尺测量滑块自静止开始通过的位移．
（1）为保证钩码的重力与滑块受到的水平拉力大小基本相等，钩码质量m与滑块的质量M间应满足的关系是
m《M
m《M
．
（2）滑块上所安装的挡光条宽度为d，某次通过光电门时记录的时间为△t，则滑块通过光电门的瞬时速度为
d
△t
d
△t
．
（3）某次实验中滑块自静止起运动到光电门处发生的位移为S，其它物理量用（1）（2）中提供的物理量，实验操作正确，则恒力做功与动能变化之间的关系式应当为
mgs=
1
2
M（
d
△t
）2
mgs=
1
2
M（
d
△t
）2
．
（4）若改变滑块的位移，重复做几次实验，可测得几组对应的速度v、位移S的数据，现用纵轴表示v2，用横纵表示S，请在图2中的坐标系中定性画出v2-S关系图象．

（08年姜堰市第二中学三模）（10分）某同学利用气垫导轨做“探究加速度与质量和力的关系”实验，步骤是：

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


①     调平气垫导轨，在通气情况下滑块在导轨上不移动，然后关掉气源

②     将两个光电门装在气垫导轨上（距导轨两端均还有一定的距离），并记下两个光电门间的距离L

③     测出遮光片的宽度d，将遮光片装在滑块上

④     将气垫导轨的一端垫上一定厚度的垫片，使气垫导轨两端的高度差为h

⑤       接通气源，让滑块从导轨的一端由静止开始下滑，记下滑块先后经过两光电门的遮光时间t1、t2（均为毫秒级）

⑥     改变垫片的厚度，使气垫导轨两端的高度差分别为2h、3h、……重复实验

请回答以下问题：

 

（1）用游标卡尺测量遮光片的宽度d，卡尺数如图所示，则d ＝            cm。

（2）该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门时的速度，其表达式是

V1=_________________   V2=__________________(用直接测得的物理量字母表示)

（3）该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门这段位移的加速度，其表达式是a=                     (用直接测得的物理量字母表示)

（4）该同学通过实验得到了一组数据（见下表），请你在坐标纸中做出a-h图像，从图像中得到a与h的关系是：_______________________________________.

 

 

（5）该同学由以上关系下结论说：在质量不变的情况下，滑块的加速度与所受合外力成正比，该同学的依据是                                         .

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