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18.圖1所示為某同學(xué)研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”的實驗裝置示意圖.

(1)下面列出了一些實驗器材:
電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶、刻度尺.
除以上器材外,還需要的實驗器材有:BC.
A.秒表    B.天平(附砝碼)   C.低壓交流電源    D.低壓直流電源
(2)實驗中,需要補償打點計時器對小車的阻力及其它阻力:小車放在木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過打點計時器.把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動.
(3)實驗中,為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運動的拉力,砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是m《M.這樣,在改變小車上砝碼的質(zhì)量時,只要砂和砂桶質(zhì)量不變,就可以認(rèn)為小車所受拉力幾乎不變.
(4)如圖2所示,A、B、C為三個相鄰的計數(shù)點,若相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為T,A、B間的距離為x1,B、C間的距離為x2,則小車的加速度的表達(dá)式a=$\frac{{x}_{2}^{\;}-{x}_{1}^{\;}}{{T}_{\;}^{2}}$.已知T=0.10s,x1=5.90cm,x2=6.46cm,則a=0.56m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).

分析 (1)解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項.我們要從儀器的使用和長度的測量去考慮器材
(2)本實驗中要求用沙和沙桶的拉力等效代替繩子的拉力,故應(yīng)保證小車受到的摩擦力為零,根據(jù)平衡摩擦力的方法求解;
(3)在砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下,可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砂桶受到的重力;
(4)可利用勻變速直線運動的推論△x=aT2求解加速度.

解答 解:(1)用天平測量小車的質(zhì)量,用交流電源供打點計時器使用,故選BC;
(2)平衡摩擦力時,把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動即可;
(3)假設(shè)小車的加速度為a,拉力為F
對砂和砂桶:mg-F=ma;對小車:F=Ma;
聯(lián)立得:F=$\frac{Mmg}{M+m}$,故只有在M>>m的情況下近似認(rèn)為拉力等于mg.
(4)由△x=aT2得:a=$\frac{{x}_{2}^{\;}-{x}_{1}^{\;}}{{T}_{\;}^{2}}$,
代入數(shù)據(jù)得:a=$\frac{6.46cm-5.90cm}{(0.1s)_{\;}^{2}}=56cm/{s}_{\;}^{2}=0.56m/{s}_{\;}^{2}$
故答案為:(1)BC            (2)勻速直線      (3)m《M           $\frac{{x}_{2}^{\;}-{x}_{1}^{\;}}{{T}_{\;}^{2}}$       (4)0.56

點評 解決實驗問題的關(guān)鍵是明確實驗原理,同時熟練應(yīng)用基本物理規(guī)律解決實驗問題,知道為什么沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時砂和砂桶的重力可以認(rèn)為等于小車的拉力,對于基本知識規(guī)律不但明白是什么還要知道為什么.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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8.在下列關(guān)于運動和力關(guān)系的敘述中正確的是(  )
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B.物體所受合力方向與運動方向相反,該物體一定做直線運動
C.物體運動的速度在增加,所受合力方向一定與運動方向相同
D.做曲線運動的物體,其加速度方向一定是變化的

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6.回答下列問題:
(1)在下列學(xué)生實驗中,需要平衡摩擦力的實驗有BC(填字母)
A.“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”B.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”
C.“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”D.“探究作用力與反作用力的關(guān)系”
(2)某小組做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗時,除了選擇小車、速滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線(按需要備選)外,還要選擇下圖中的哪些儀器A或BD(填字母)

(3)在上小題中,用一端固定的橡皮筋代替鉤碼和細(xì)線拉動小車,就可以做“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗.調(diào)節(jié)好實驗裝置,當(dāng)用一條橡皮筋拉動小車時,打出的紙帶如下圖所示,請根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)計算小車勻速時的速度v=1.56m/s

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13.某同學(xué)乘坐觀光電梯,從一層上升到頂層.該過程中,該同學(xué)處于失重狀態(tài)的是(  )
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C.電梯勻速上升D.電梯以恒定的加速度減速上升

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3.已知某一質(zhì)點在豎直面內(nèi)的三個力F1、F2、F3作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),其中F2=10N,方向水平向右,則F1、F3的合力大小為10N,若將F2大小不變,方向改為豎直向上,則質(zhì)點所受合力大小為10$\sqrt{2}$N.

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A.勻加速運動階段,球拍對球的彈力不變
B.勻加速運動階段,球拍的傾角小于θ且不變
C.勻速運動階段,球拍對球的彈力不變
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1.關(guān)于自由落體運動,下列說法正確的是 (  )
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C.物體在空氣中從靜止開始下落的運動一定都是自由落體運動
D.物體在空氣中從靜止開始下落的運動不一定都是自由落體運動

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2.下圖都是以時間為橫軸的圖象.一個物體作自由落體運動,則關(guān)于此物體的x-t、v-t圖象說法正確的是(  )
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