题目内容
光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，l、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）。小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。
（1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，为保证小车所受合外力大小约等于mg需要满足的条件是 ;
（2）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量 ，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a= ；
（3）某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像。
（4）由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是 。
⑴M>>m ⑵两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间t”）
（或“
”）………⑶见解析 ⑷木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）……
解析试题分析：（1）根据牛顿第二定律，对小车
，对沙桶 
，联立解得 
，由此式可知，要使得T≈mg,必须满足M>>m；（2）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量两光电门之间的距离x。小车经过光电门1时的速度 
；经过光电门2时的速度 
；根据
解得
(或已知小车由光电门1运动至光电门2所用时间t，根据
解得a=)(3)见下图
（4）由图可看出，当F=0.04N时小车才开始加速运动，所以原因是木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）
考点：探究物体的加速度与合外力、质量关系；匀变速直线运动及用图像处理数据。
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．
①实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_____ _．(填选项代号)
| A．电压合适的50 Hz交流电源 |
| B．电压可调的直流电源 |
| C．刻度尺 |
| D．停表 |
F．重锤
②实验中所用电源的频率为50Hz。选取合适的纸带如下图，以每5个点为一个记数点，分别记0、1、2……用刻度尺测得S1=2.80cm；S2=4.29cm；S3=5.79cm；S4=7.30cm；根据纸带中所给的信息，图中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s，当打点计时器打下点“2”时的瞬时速度为v2= m/s，小车加速度的计算公式为a= （每两个计数点间的时间间隔用T表示），计算结果为a= m/s2。（保留三位有效数字）
橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实际都表明
，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。
（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是______。
| A．N | B．m | C．N/m | D．Pa |
（3）用如图（甲）所示的装置就可以测出这种橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。处理数据时，可在图（乙）中作出F-x的图像，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k= N/m(结果保留两位有效数字)
（4）这种橡皮筋的杨氏模量Y= .(结果保留一位有效数字)
某学习小组的同学想要验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图装置，另外还有交流电源、导线、复写纸、细沙以及天平都没画出来．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．如果要完成该项实验，则：
（1）还需要的实验器材是( )
| A．秒表 | B．刻度尺 | C．弹簧秤 | D．重锤 |
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称出滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，并称出此时沙和沙桶的总质量m．为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是_______.实验时释放滑块让沙桶带着滑块加速运动，用打点计时器（打相邻两个点的时间间隔为T）记录其运动情况如纸带所示，纸带上开始的一些点较模糊未画出，其他的每两点间还有4个点也未画出，现测得O到E点间的长为L，D到F点间的长为S，则E点速度大小为_________．若取O点的速度为ｖ1、E点速度为v2那么本实验最终要验证的数学表达式为___________________________．
在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于5°，完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为L，用螺旋测微器测得摆球直径为d。
(1) 从上图可知，摆球直径d的读数为________mm.
(2) 实验中有个同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可能是( )
| A．悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了 |
| B．单摆所用摆球质量太大 |
| C．把n次全振动时间误当成(n＋1)次全振动时间 |
| D．以摆线长作为摆长来计算 |
。
为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．
(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：
| 时间t/s | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
| 速度v/(m·s－1) | 0.12 | 0.19 | 0.23 | 0.26 | 0.28 | 0.29 |
(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．