题目内容

(12分)某实验小组利用如图12所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.

图12

(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x=24 cm,由图13中游标卡尺测得遮光条的宽度d=________ cm.该实验小组在做实验时,将滑块从图12所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=________,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=________,则滑块的加速度的表达式a=________.(以上表达式均用字母表示)

 (2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如下表所示的实验数据.请利用表格数据,在图14坐标系中描点作出相应图象.你得出的结论是___________________________________.

 

m(g)

a(m/s2)

250

2.02

300

1.65

350

1.33

400

1.25

500

1.00

800

0.63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)0.52                

(2)在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比,(或当合外力一定时,在误差允许的范围内,物体质量和加速度的乘积近似相等.)

如图所示

解析:略

 

练习册系列答案
相关题目
(Ⅰ)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律.已知当地的重力加速度g=9.80m/s2
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①实验小组选出一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm.打点计时器通以50Hz的交流电.根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
 
J;此时重锤的动能比开始下落时增加了
 
 J,根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是
 
.(重锤质量m已知)
②在图乙所示的纸带基础上,某同学又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以v2/2为纵轴画出的图线应是如下图中的
 
.图线的斜率表示
 

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(Ⅱ)碰撞的恢复系数的定义为e=
|v2-v1||v20-v10|
,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度.弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1.某同学借用验证动力守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量.
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实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O.
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置.
第二步,把小球2 放在斜槽前端边缘处C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置.
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
上述实验中,
①P点是
 
平均位置,
M点是
 
平均位置,
N点是
 
平均位置.
②请写出本实验的原理
 
,写出用测量量表示的恢复系数的表达式
 

③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系?
 
(1)图1所示的游标卡尺主尺的最小分度是mm,副尺上有20分度(精度为0.05mm).b1b2是它的外测脚,可以它用来测量圆管的
 
(填“外径”或“内径”).用窄片c测量一个工件槽深时,游标附近放大图如图2,则此工件的槽深为
 
mm
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(2)某实验小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验,图乙是她们选择的一条较理想的纸带,O点是打点计时器打出的第一个点,计数点A、B、C、D、E、F是纸带上相邻的点.她们测出了各点与O点的距离h后做出了必要的计算,测量和计算的记录见下表(计数点的速度用v表示)
计数点 A B C D E F
h(cm) 6.93 9.47 12.4 15.71 19.41 23.49
v(m/s) 1.16 1.37 1.56 1.75 1.95 2.14
v2(m2/s2 1.35 1.88 2.43 3.06 4.05 4.58
①测量某点与O点距离h的记录中不合理的一组是
 
(填写计数点名称)
②计数点D、E、F与O点之间的距离分别用hD、hE、hF表示,打点计时器的打点周期用T表示,则打下计数点E时纸带的速度vE=
 
(用符号表示),重物运动的加速度a=
 
(用符号表示)
③该小组的同学在坐标纸上建立图丙所示坐标系,标出了各组测量数据的坐标点,并在坐标系中画出v2-h图线.由图线可以判断计数点
 
的测量误差较大(填写计数点名称),据图线得到重力加速度g
 
m/s2(保留三位有效数字)
④下判断中正确的是
 

A.在误差允许的范围内,该实验小组达到了实验目的
B.该地的重力加速度比g偏大
C.她们实验操作过程中是先释放纸带然后再闭合打点计时器开关
D.实验过程中阻力引起的误差属于系统误差.

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