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,

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,

题型:东至县二模难度:来源:
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,1、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,保持M>>m,这样做的目的是______;
(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=______.魔方格
答案
实验中我们认为:mg=Ma,而实际上是:mg=(M+m)a,因此只有当M>>m时,小车所受合外力大小等于mg.
(2)通过光电门的测量我们计算出了通过光电门1的速度为:v1=
d
t1

通过2时的速度为:v2=
d
t2

如果测出两光电门之间的距离x,根据:
v22
-
v21
=2ax,
得:a=
v22
-v
21
2x
=
d2(
t21
-t
22
)
2
xt21
t
22

故答案为:(1)小车所受合外力大小等于(或约等于)mg
(2)两光电门之间的距离;
d2(
t21
-t
22
)
2
xt21
t
22
举一反三
在探究加速度与物体质量,物体受力的关系实验中,实验装置如图乙所示:一木块在水平光滑长木板上,左侧拴有一不可伸长的细软线,跨过固定的木板边缘的滑轮与一重物相连,重物的质量为m.木板右侧与穿过打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,木块与木板向左做匀加速运动.图甲给出了打点计时器在纸带上打出的一些连续的点,它们之间的距离分别为S1.S2.S3.S4.S5.S6,打点计时器所用交流电周期为T.根据给以上数据求:
(1)木块的加速度a=______.
(2)关于本实验,下列措施不正确的是?______
A.为了减少误差,木块的质量应远大于重物的质量
B.应采用控制变量法研究加速度与物体质量及物体受力的关系
C.为了研究加速度与物体质量的关系,可作出a-m关系图象
D.实验前将木板右端稍垫高,直至木块在细线未挂上重物时能沿木板匀速下
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
某同学在用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验时,
(1)该同学在实验室找到了一个小正方体木块,用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长,如图乙所示,则正方体木块的边长为______cm;
魔方格

(2)接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高,通过速度传感器发现小车刚好做
匀速直线运动.设小车的质量为M,正方体木块的边长为a,并用刻度尺量出图中AB的距离为l(a<l且已知θ很小时tanθ≈sinθ),则小车向下滑动时受到的摩擦力为______
(3)然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑,不断改变重物的质量m,测出对应的加速度a,则下列图象中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是______
魔方格
题型:无为县模拟难度:| 查看答案
某同学用如图1所示装置“研究物体的加速度与外力关系,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t.改变钩码个数,重复上述实验.记录的数据及相关计算如下表.
题型:不详难度:| 查看答案
题型:上海二模难度:| 查看答案
实验次数12345
F/N0.490.981.471.962.45
t/(ms)40.428.623.320.218.1
t2/(ms)21632.2818.0542.9408.0327.6
1
t2
/[×10-4(ms)-2]
6.112.218.424.530.6
在用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度的实验中,如图是一次实验所记录的六个计数点(相邻两计数点之间有四个打出的计时点未标出)的数据,则小车的加速度的大小为______米/秒2,A、F点间平均速度的大小为______米/秒.

魔方格
从高空下落的雨点打在人身上并不可怕,说明其速度不会很大;一位同学猜想这可能是由于运动物体受空气阻力的大小与其速度有关,于是定下了“在其他条件相同的情况下,运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的研究课题,实验设计方案和实验过程如下.
实验器材:一个顶部有一个小孔的薄壳塑料球、胶泥、天平、超声测距测速仪等.
实验方法:用超声测距测速仪等仪器测量小孔向上的塑料球空中竖直下落时的下落距离、速度随时间变化的规律.
实验步骤:A.用天平测量空球的质量m,
B.测量球在空中下落过程中不同时刻的下落位移,将数据填入表格中,如表所示;
题型:广州二模难度:| 查看答案
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时刻( s )下落位移 ( m )
0.00.0
0.40.045
0.80.399
1.20.798
1.61.198
2.0x