摘要：398(2)
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某同学为了验证牛顿第二定律，利用气垫导轨设计实验装置简图如右．（1）如果滑块上的挡光片宽度为d，通过1、2两个光电门时的挡光时间分别为t1和t2，测量出两个光电门之间的距离s，那么滑块运动的加速度a的计算式是a=
| d2 |
| 2s |
| 1 | ||
|
| 1 | ||
|
| d2 |
| 2s |
| 1 | ||
|
| 1 | ||
|
（2）为了保持滑块所受的合力不变，在保持L不变的情况下，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是
BC
BC
A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大
B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变
C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变
D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小
（3）保持滑块质量和L不变，改变h，测得一系列不同的a，如表中所示，根据表格中的数据作出a-h图线．从图线中能说明滑块的加速度与合力成正比的理由是
小车受合外力为：F=mgsinθ=mg
（s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比
| h |
| s |
小车受合外力为：F=mgsinθ=mg
（s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比
．| h |
| s |
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| h（cm） | 6.00 | 5.50 | 5.00 | 4.50 | 4.00 | 3.50 | 3.00 |
| a（m/s2） | 0.437 | 0.398 | 0.364 | 0.330 | 0.289 | 0.253 | 0218． |
（1）在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图，有一位同学保持小车质量不变的情况下，通过实验测量作出了图乙、丙两幅图．
①A图线不通过坐标原点的原因是______．
②A图上部弯曲的原因是______．
③B图线在纵轴上有截距的原因是______．
（2）某同学利用气垫导轨做验证牛顿运动定律的实验，步骤是：
①调平气垫导轨，在通气情况下滑块在导轨上不移动，然后关掉气源
②将两个光电门装在气垫导轨上（距导轨两端均还有一定的距离），并记下两个光电门间的距离L
③测出遮光片的宽度d，将遮光片装在滑块上
④将气垫导轨的一端垫上一定厚度的垫片，使气垫导轨两端的高度差为h
⑤接通气源，让滑块从导轨的一端由静止开始下滑，记下滑块先后经过两光电门的遮光时间t1、t2（均为毫秒级）
⑥改变垫片的厚度，使气垫导轨两端的高度差分别为2h、3h、…重复实验
请回答以下问题：
A．该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门时的速度，其表达式是V1=______V2=______
B．该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门这段位移的加速度，其表达式是a=______（用直接测得的物理量字母表示）
C．该同学通过实验得到了一组数据（见表），请你在坐标纸中做出a-h图象，从图象中得到a与h的关系是：______．
D．该同学由以上关系下结论说：在质量不变的情况下，滑块的加速度与所受合外力成正比，该同学的依据是______．
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①A图线不通过坐标原点的原因是______．
②A图上部弯曲的原因是______．
③B图线在纵轴上有截距的原因是______．
（2）某同学利用气垫导轨做验证牛顿运动定律的实验，步骤是：
①调平气垫导轨，在通气情况下滑块在导轨上不移动，然后关掉气源
②将两个光电门装在气垫导轨上（距导轨两端均还有一定的距离），并记下两个光电门间的距离L
③测出遮光片的宽度d，将遮光片装在滑块上
④将气垫导轨的一端垫上一定厚度的垫片，使气垫导轨两端的高度差为h
⑤接通气源，让滑块从导轨的一端由静止开始下滑，记下滑块先后经过两光电门的遮光时间t1、t2（均为毫秒级）
⑥改变垫片的厚度，使气垫导轨两端的高度差分别为2h、3h、…重复实验
请回答以下问题：
A．该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门时的速度，其表达式是V1=______V2=______
B．该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门这段位移的加速度，其表达式是a=______（用直接测得的物理量字母表示）
C．该同学通过实验得到了一组数据（见表），请你在坐标纸中做出a-h图象，从图象中得到a与h的关系是：______．
| 序号 | 垫高（cm） |
| ||
| 1 | 6.00 | 0.437 | ||
| 2 | 5.50 | 0.398 | ||
| 3 | 5.00 | 0.364 | ||
| 4 | 4.50 | 0.330 | ||
| 5 | 4.00 | 0.289 | ||
| 6 | 3.50 | 0.253 | ||
| 7 | 3.00 | 0.217 |
实验：验证牛顿第一定律
滑块在水平的气垫导轨上运动，如果加速度为零，即可得出滑块做匀速直线运动的结论，从而验证牛顿第一定律．但实验结果往往显示滑块做的并不是匀速运动，而是减速运动．这是因为滑块在导轨上运动时，尽管有气垫的漂浮作用，但导轨与空气对滑块的阻力还是无法完全避免的．当导轨的一端垫高而斜置时，滑块的下滑力明显大于上述两种阻力，因此可以采用外推的方法来得到所需要的结论．实验装置如图所示．
如果滑块上的挡光片宽度为d，通过1、2两个光电门时的挡光时间分别为t1和t2，那么滑块通过两个光电门时的速度分别为
、
，测量出两个光电门之间的距离s，即可求出滑块的加速度
，从图中可看出，滑块的加速度
，所以当L不变时，a正比于h．改变h，测得一系列不同的a，然后作出a-h图线．如果a-h直线外推过原点，就是说当h=0时，a=0，即验证了牛顿第一定律． 实验中应注意，h不能调得太小．因为h太小时，前面所说的导轨阻力和空气阻力将表现得明显起来．
（实验结果和讨论）某次实验中s=75.0cm，d=1.00cm．每个h高度做三次实验，毫秒计测量数据如下（单位为10-4s）：
计算出来的加速度（单位m/s2）如下表：
（1）填写表格中的数据：
①______；②______；
（2）在直角坐标系中作出a-h图线．
（3）结论：______； 理由：______．
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滑块在水平的气垫导轨上运动，如果加速度为零，即可得出滑块做匀速直线运动的结论，从而验证牛顿第一定律．但实验结果往往显示滑块做的并不是匀速运动，而是减速运动．这是因为滑块在导轨上运动时，尽管有气垫的漂浮作用，但导轨与空气对滑块的阻力还是无法完全避免的．当导轨的一端垫高而斜置时，滑块的下滑力明显大于上述两种阻力，因此可以采用外推的方法来得到所需要的结论．实验装置如图所示．
如果滑块上的挡光片宽度为d，通过1、2两个光电门时的挡光时间分别为t1和t2，那么滑块通过两个光电门时的速度分别为
、，测量出两个光电门之间的距离s，即可求出滑块的加速度，从图中可看出，滑块的加速度，所以当L不变时，a正比于h．改变h，测得一系列不同的a，然后作出a-h图线．如果a-h直线外推过原点，就是说当h=0时，a=0，即验证了牛顿第一定律． 实验中应注意，h不能调得太小．因为h太小时，前面所说的导轨阻力和空气阻力将表现得明显起来．（实验结果和讨论）某次实验中s=75.0cm，d=1.00cm．每个h高度做三次实验，毫秒计测量数据如下（单位为10-4s）：
| 序号 | 垫高h（cm） | 第一次[ | 第二次[ | 第三次[] | |||
| t1 | t2 | t1 | t2 | t1 | t2 | ||
| 1 | 6.00 | 279 | 113 | 241 | 110 | 253 | 111 |
| 2 | 5.50 | 259 | 116 | 262 | 116 | 244 | 114 |
| 3 | 5.00 | 260 | 120 | 257 | 119 | 262 | 121 |
| 4 | 4.50 | 311 | 130 | 291 | 128 | 272 | 125 |
| 5 | 4.00 | 294 | 136 | 330 | 137 | 286 | 134 |
| 6 | 3.50 | 316 | 144 | 345 | 147 | 355 | 148 |
| 7 | 3.00 | 358 | 157 | 347 | 156 | 372 | 159 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| a1 | 0.436 | 0.396 | ① | 0.326 | 0.283 | 0.255 | 0.218 |
| a2 | 0.437 | 0.398 | 0.370 | 0.328 | 0.294 | 0.253 | 0.219 |
| a3 | 0.437 | 0.401 | 0.358 | 0.337 | 0.290 | 0.251 | 0.217 |
| a | 0.437 | 0.398 | ② | 0.330 | 0.289 | 0.253 | 0.218 |
①______；②______；
（2）在直角坐标系中作出a-h图线．
（3）结论：______； 理由：______．
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实验：验证牛顿第一定律
滑块在水平的气垫导轨上运动，如果加速度为零，即可得出滑块做匀速直线运动的结论，从而验证牛顿第一定律．但实验结果往往显示滑块做的并不是匀速运动，而是减速运动．这是因为滑块在导轨上运动时，尽管有气垫的漂浮作用，但导轨与空气对滑块的阻力还是无法完全避免的．当导轨的一端垫高而斜置时，滑块的下滑力明显大于上述两种阻力，因此可以采用外推的方法来得到所需要的结论．实验装置如图所示．
如果滑块上的挡光片宽度为d，通过1、2两个光电门时的挡光时间分别为t1和t2，那么滑块通过两个光电门时的速度分别为
、
，测量出两个光电门之间的距离s，即可求出滑块的加速度
，从图中可看出，滑块的加速度
，所以当L不变时，a正比于h．改变h，测得一系列不同的a，然后作出a-h图线．如果a-h直线外推过原点，就是说当h=0时，a=0，即验证了牛顿第一定律． 实验中应注意，h不能调得太小．因为h太小时，前面所说的导轨阻力和空气阻力将表现得明显起来．
（实验结果和讨论）某次实验中s=75.0cm，d=1.00cm．每个h高度做三次实验，毫秒计测量数据如下（单位为10-4s）：
| 序号 | 垫高h（cm） | 第一次[ | 第二次[ | 第三次[] | |||
| t1 | t2 | t1 | t2 | t1 | t2 | ||
| 1 | 6.00 | 279 | 113 | 241 | 110 | 253 | 111 |
| 2 | 5.50 | 259 | 116 | 262 | 116 | 244 | 114 |
| 3 | 5.00 | 260 | 120 | 257 | 119 | 262 | 121 |
| 4 | 4.50 | 311 | 130 | 291 | 128 | 272 | 125 |
| 5 | 4.00 | 294 | 136 | 330 | 137 | 286 | 134 |
| 6 | 3.50 | 316 | 144 | 345 | 147 | 355 | 148 |
| 7 | 3.00 | 358 | 157 | 347 | 156 | 372 | 159 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| a1 | 0.436 | 0.396 | ① | 0.326 | 0.283 | 0.255 | 0.218 |
| a2 | 0.437 | 0.398 | 0.370 | 0.328 | 0.294 | 0.253 | 0.219 |
| a3 | 0.437 | 0.401 | 0.358 | 0.337 | 0.290 | 0.251 | 0.217 |
| a | 0.437 | 0.398 | ② | 0.330 | 0.289 | 0.253 | 0.218 |
①______；②______；
（2）在直角坐标系中作出a-h图线．
（3）结论：______； 理由：______．
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实验：验证牛顿第一定律
滑块在水平的气垫导轨上运动，如果加速度为零，即可得出滑块做匀速直线运动的结论，从而验证牛顿第一定律．但实验结果往往显示滑块做的并不是匀速运动，而是减速运动．这是因为滑块在导轨上运动时，尽管有气垫的漂浮作用，但导轨与空气对滑块的阻力还是无法完全避免的．当导轨的一端垫高而斜置时，滑块的下滑力明显大于上述两种阻力，因此可以采用外推的方法来得到所需要的结论．实验装置如图所示．
如果滑块上的挡光片宽度为d，通过1、2两个光电门时的挡光时间分别为t1和t2，那么滑块通过两个光电门时的速度分别为v1=
、v2=
，测量出两个光电门之间的距离s，即可求出滑块的加速度a=
，从图中可看出，滑块的加速度a=gsinα=g
，所以当L不变时，a正比于h．改变h，测得一系列不同的a，然后作出a-h图线．如果a-h直线外推过原点，就是说当h=0时，a=0，即验证了牛顿第一定律． 实验中应注意，h不能调得太小．因为h太小时，前面所说的导轨阻力和空气阻力将表现得明显起来．
（实验结果和讨论）某次实验中s=75.0cm，d=1.00cm．每个h高度做三次实验，毫秒计测量数据如下（单位为10-4s）：
计算出来的加速度（单位m/s2）如下表：
（1）填写表格中的数据：
①
（2）在直角坐标系中作出a-h图线．
（3）结论：
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滑块在水平的气垫导轨上运动，如果加速度为零，即可得出滑块做匀速直线运动的结论，从而验证牛顿第一定律．但实验结果往往显示滑块做的并不是匀速运动，而是减速运动．这是因为滑块在导轨上运动时，尽管有气垫的漂浮作用，但导轨与空气对滑块的阻力还是无法完全避免的．当导轨的一端垫高而斜置时，滑块的下滑力明显大于上述两种阻力，因此可以采用外推的方法来得到所需要的结论．实验装置如图所示．
如果滑块上的挡光片宽度为d，通过1、2两个光电门时的挡光时间分别为t1和t2，那么滑块通过两个光电门时的速度分别为v1=
| d |
| t1 |
| d |
| t2 |
| ||||
| 2s |
| h |
| L |
（实验结果和讨论）某次实验中s=75.0cm，d=1.00cm．每个h高度做三次实验，毫秒计测量数据如下（单位为10-4s）：
| 序号 | 垫高h（cm） | 第一次[ | 第二次[ | 第三次[] | |||
| t1 | t2 | t1 | t2 | t1 | t2 | ||
| 1 | 6.00 | 279 | 113 | 241 | 110 | 253 | 111 |
| 2 | 5.50 | 259 | 116 | 262 | 116 | 244 | 114 |
| 3 | 5.00 | 260 | 120 | 257 | 119 | 262 | 121 |
| 4 | 4.50 | 311 | 130 | 291 | 128 | 272 | 125 |
| 5 | 4.00 | 294 | 136 | 330 | 137 | 286 | 134 |
| 6 | 3.50 | 316 | 144 | 345 | 147 | 355 | 148 |
| 7 | 3.00 | 358 | 157 | 347 | 156 | 372 | 159 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| a1 | 0.436 | 0.396 | ① | 0.326 | 0.283 | 0.255 | 0.218 |
| a2 | 0.437 | 0.398 | 0.370 | 0.328 | 0.294 | 0.253 | 0.219 |
| a3 | 0.437 | 0.401 | 0.358 | 0.337 | 0.290 | 0.251 | 0.217 |
| a | 0.437 | 0.398 | ② | 0.330 | 0.289 | 0.253 | 0.218 |
①
0.364
0.364
；②0.364
0.364
；（2）在直角坐标系中作出a-h图线．
（3）结论：
当h=0时，a=0
当h=0时，a=0
； 理由：图线是一条过原点的直线
图线是一条过原点的直线
．