题目内容
如图所示,A为放在气垫导轨(气垫导轨是一种常见的实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可看作没有摩擦)上的滑块,B为砝码,某同学用此装置来探究物体运动的加速度a与所受外力F的关系.保持滑块的质量M不变,通过增减砝码个数来改变细绳对滑块拉力F的大小;再借助光电计时器、光电门等测得有关数据,从而计算出滑块的加速度a,并将实验数据记入下表.
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该同学在分析表中的实验数据时发现:对于前三组数据,砝码的重力G跟滑块加速度a的比值近似等于一个常数(即a随G的增大而正比例增大);而后三组数据,砝码的重力G跟滑块加速度a的比值则存在明显的差异(即a随G的增大不成正比例增大).通过分析列式说明造成这一情况的原因.
当砝码质量m远小于滑块质量M时,F≈mg=G,
≈M=常量(故前三组数据基本反映a∝F的关系);当m接近M时,
=M+m≠常量(故后三组数据不能反映a∝F的关系).
解析:
根据牛顿运动定律,对滑块有F=Ma
对砝码有:mg-F=ma,从而可得F=
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可知:当砝码质量m远小于滑块质量M时,F≈mg=G,
≈M=常量(故前三组数据基本反映a∝F的关系);当m接近M时,
=M+m≠常量(故后三组数据不能反映a∝F的关系).
(6分).如图所示,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为速度传感器,它能将滑块A滑到导轨最低点时的速度实时传送到计算机上,整个装置置于高度可调节的斜面上,设斜面高度为h.启动气源,滑块4自导轨顶端由静止释放,将斜面的高度、滑块通过传感器C时的对应速度记入表中.(g取9.8m/s2)![]()
①要由此装置验证机械能守恒定律,所需的器材有速度传感器(带电源、计算机、导线),滑块,气垫导轨(带气源),髙度可以调节的斜面,此外还需的器材有________;
| A.毫米刻度尺 | B.天平 | C.秒表 | D.打点计时器 E.弹簧测力计 |
③由图象分析滑块沿气垫导轨下滑时机械能是否守恒.若守恒,说明机械能守恒的依据,若不守恒,说明机械能不守恒的原因.你的结论是______________。