题目内容

利用图中所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示。

s（m）
0．500
0．600
0．700
0．800
0．900
0．950
t（ms）
292．9
371．5
452．3
552．8
673．8
776．4
s/t（m/s）
1．71
1．62
1．55
1．45
1．34
1．22
完成下列填空和作图：
（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______；
（2）根据表中给出的数据，在图中给出的坐标纸上画出图线；

（3）由所画出的图线，得出滑块加速度的大小为a=____________m/s2（保留2位有效数字）。
（1）
（2）

（3）2.0（或在1.8~2.2范围内）

试题分析：（1）本题考查匀变速直线运动的基本公式：
（2）做出的图象，由于，因此这个图象就是一条直线，因此人做图象时，最后连线要用尺子画出一条直线。
（3）根据可知画出直线的斜率就是，因此可来出加速度了
练习册系列答案
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如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系。小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子。沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M。

（1）在该实验中必须采用控制变量法，若探究加速度与物体受力的关系应保持_________不变，用桶以及桶内沙子所受的重力作为_________________，用打点计时器测小车的加速度，实验时打出的纸带如图所示，每两点之间还有四个点没有画出来，图中上面的数字为相邻两点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz。小车的加速度为______ m/s2（保留三位有效数字）。

（2）改变沙子的质量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线(如图所示) 。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是 ______________________________。
②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是  (　　)
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．沙桶的总质量太大
D．所用小车的质量太大
为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，某同学设计了如下的实验步骤：
A．将一端带滑轮的长木板放在水平桌面上，使带滑轮的一端伸出桌沿，在无滑轮的一端安装打点计时器，打点计时器跟50HZ交流电源相连。
B．将质量为400g的小车放在打点计时器附近，纸带通过打点计时器限位孔后跟小车相连，在木板的右端垫一个垫块，前后移动垫块，使小车拖着纸带沿木板向下运动时打点计时器在纸带上所打的点恰好间隔相等。
C．保持木板与水平桌面间夹角不变，继续将质量为400g的小车放在打点计时器附近，纸带通过打点计时器限位孔后跟小车相连，在质量分别为10g、50g、100g的三种钩码中，挑选了一个质量为100g的钩码挂在拉线的挂钩P上，如图甲所示。
D．打开打点计时器的电源，由静止释放小车，打出一条纸带如图乙所示。

（1）他在打点计时器所打的第一个点上标上O，在O点后面一定距离处开始每5个点作为一个计数点，依次标上“1”、“2”、“3”，用刻度尺测出了“1”、“2”、“3”各计数点到O点的距离S1、S2、S3的值如图乙所示。则计数点“1”、“2”、“3”中两相邻计数点间的时间间隔T=     s，打点计时器打下计数点“2”时小车的速度v2=      m/s。（小数点后保留两位）
（2）他把小车作为研究对象，将钩码的重力当作小车受到的合力，利用打计时器打下O点到打下计数点“2”的过程来探究合力对小车做的功与小车动能改变的关系，若实验所在地的重力加速度g=9.80m/s2，则合力对小车做的功为W=____ _  ___ J，小车动能的改变为△Ek="________" J。
（3）比较W和△Ek的大小，显然W与△Ek相差较大，即他不能得到“合力对物体做的功等于物体动能的改变”这一结论，请你根据该同学的实验装置和操作过程帮他分析一下，造成以上实验结果的主要原因是：                                                。
（6分）读出下图中游标卡尺和螺旋测微器的读数，游标卡尺的读数为_________mm；螺旋测微器的读数为_________mm。
在《探究加速度与力、质量的关系》实验中
①某小组同学用如图所示装置，采用控制变量法来研究在小车质量不变的情况下，小车加速度与小车受力的关系．下列措施中正确的是（  ）

A．平衡摩擦力的方法就是将木板一端垫高，在塑料小桶中添加砝码，使小车在绳的拉力作用下能匀速运动
B．每次改变小车所受的拉力时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验中应先放小车，然后打开打点计时器的电源
D．在每次实验中，应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
②如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带．取计数点A、B、C、D、E、F、G．纸带上两相邻计数点的时间间隔为T = 0.10s，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm，BC="3.88" cm，CD="6.26" cm，DE="8.67" cm，EF="11.08" cm，FG=13.49cm，则小车运动的加速度大小a =  m/s2，打纸带上C点时小车的瞬时速度大小v C =      m/s．(结果保留二位有效数字)

③某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：（小车质量保持不变）
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
a/ m/s2
0.30
0.40
0.48
0.60
0.72
请根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象；图象不过坐标原点的原因可能是_________．
在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用表示，盘及盘中砝码的质量用表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。
（1）当与的大小关系满足                         时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力。
（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度与质量的关系，应该做与                 的图象。
（3）如下图(a)，甲同学根据测量数据做出的图线，说明实验存在的问题是          

（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的图线如下图(b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？         。
（10分）某实验小组通过研究发现，采用如右图所示装置可以得到小车和小盘的质量，步骤如下：

（1）取一盒总质量为m0=0.2kg的砝码放置在小车上，不挂小盘，调节斜木板的倾角，使小车能匀速滑下；
（2）挂上小盘，使小车无初速滑下，用打点计时器打出纸带，并根据纸带计算加速度；
（3）从小车上取质量为mx的砝码放到小盘中，重复步骤（2），测出对应的加速度；
（4）改变mx的大小，重复步骤（3），得到mx及a的数据，作出a—mx的图线；
步骤（1）中调节木板的倾角使小车能匀速下滑的目的是______________________________．
通过实验判断小车做匀速运动的依据是__________________________________．
该实验中是否应该满足小车和砝码的质量远大于小盘和砝码的质量？___________（选填“是”或“否”）
若求得图线的斜率k=25m/(kg·s2)，截距b=0.5m/s2，g取10m/s2，则可知小盘的质量m1=________________kg，小车的质量m2=_______________kg．
（10分）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示．

（1）某同学在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的周期为T．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，标上1、2、3、4、5、6、7、8，测量并计算出的相邻计数点之间的距离如下表：
 
x1
x2
x3
x4
x5
x6
x7
距离(cm)
3.52
3.68
3. 83
3.91
4.16
4.32
4.47
该同学分析数据后发现有一距离计算错了，这段距离是        （填符号）．该同学剔除该数据后，利用其它6个数据正确计算出了加速度．该同学计算加速度的表达式为          ．  
（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力 F的实验数据如下表：
砝码盘中砝码总重力F(N)
0.196
0.392
0.588
0.784
0.980
加速度a(m·s－2)
0.69
1.18
1.66
2.18
2.70
①请根据实验数据在下图中作出a－F的关系图象．

②该实验的研究对象是     ，根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点，对照本实验提供数据，分析主要原因是     ．
（18分，每空3分）下图是某兴趣小组同学设计的实验装置,
(1）若木板水平放置，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在木板上(尚未到达滑轮处), 该小组同学利用匀减速直线运动规律测木板动摩擦因数。从纸带上便于测量的点开始，相邻计数点间的距离如图下所示，相邻计数点间还有4个记录点未画出。打点计时器电源的频率为50 Hz。

①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点____________之间某时刻开始减速。
②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点8对应的速度大小为________m/s。(保留三位有效数字)
③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝____m/s2，若用来计算物块与木板间的动摩擦因数(g取10 m/s2)，则计算结果μ＝________ (保留三位有效数字) 。
(2）若该小组同学想利用此装置，探究重物落地前,物块在重物牵引下运动的加速度与力、质量的关系,则下列做法正确的是____________（填字母代号）
A．调节滑轮的高度，使牵引物块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡物块受到的滑动摩擦力时，要将重物拴在木块上
C．实验时，先放开物块再接通打点计时器的电源
D．通过增减物块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度

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