题目内容

如图所示,一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门,与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间,与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力.

(1)在探究“质量一定时,加速度与合外力的关系”时,要使测力计的示数等于小车所受合外力,必须进行的操作是 .然后保证小车的质量不变,多次向砂桶里加砂,测得多组a和F的值,画出的a-F图像是( )。

(2)在探究“合外力一定时,加速度与质量的关系”时,先测出小车质量m,再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动,读出小车在两光电门之间的运动时间t.改变小车质量m,测得多组m、t的值,建立坐标系描点作出图线.下列能直观得出“合外力一定时,加速度与质量成反比”的图线是( )。

练习册系列答案
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某实验小组利用如题图甲所示的装置探究功和动能变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码。

(1)实验主要步骤如下:

①将木板略微倾斜以平衡摩擦力,使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功。

②将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车、小车中砝码和挡光片的质量之和为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2,则小车通过A、B过程中动能的变化量ΔE=_______(用字母M、t1、t2、d表示)。

③在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复②的操作。

④用游标卡尺测量挡光片的宽度d

(2)下表是他们测得的多组数据,其中M是小车、小车中砝码和挡光片的质量之和,|v-v|是两个速度的平方差,可以据此计算出动能变化量ΔE,取绳上拉力F大小近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力,W是F在A、B间所做的功。表格中ΔE3=_______,W3=__________(结果保留三位有效数字)。

次数
 

/kg
 

|v-v|/(m/s)2
 

ΔE/J
 

F/N
 

W/J
 

1
 

1.000
 

0.380
 

0.190
 

0.400
 

0.200
 

2
 

1.000
 

0.826
 

0.413
 

0.840
 

0.420
 

3
 

1.000
 

0.996
 

ΔE3
 

1.010
 

W3
 

4
 

2.000
 

1.20
 

1.20
 

2.420
 

1.21
 

5
 

2.000
 

1.42
 

1.42
 

2.860
 

1.43
 

(3)若在本实验中没有平衡摩擦力,假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成如下操作:保证小车质量不变,改变砝码盘中砝码的数量(取绳上拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力),测得多组m、的数据,并得到m与的关系图像,如图乙所示。已知图像在纵轴上的截距为b,直线PQ的斜率为k,A、B两点的距离为s,挡光片的宽度为d,则=_______(用字母b、d、s、k、g表示)。

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