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(1)如圖1,是研究牛頓第二定律的實驗裝置,要求用該裝置測定重力加速度g.(已平衡摩擦力)

①按正確操作得到的一條紙帶如圖2所示,打相鄰兩點的時間間隔為T.則車運動的加速度大小a=
S2-2S1
T2
S2-2S1
T2
(用s1、s2、s3和T表示).
②還需要測量的物理量是
小車的質量M,沙桶質量m
小車的質量M,沙桶質量m
(明確寫出物理量的名稱和符號),計算重力加速度的公式g=
m+M
m
a
m+M
m
a
(用該步和 (1)中測得的物理量a表示).
分析:①平衡摩擦力時,應將繩從小車上拿去,輕輕推動小車,使小車沿木板運動,通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動.
物體做勻變速直線運動,則時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小,同時根據逐差法△x=aT2可以求出物體加速度的大小.
②根據受力分析,結合牛頓第二定律,即可求解.
解答:解:①物體做勻變速直線運動,則根據△x=aT2可以
得出a=
S2-S1-S1
T2
=
S2-2S1
T2

②對M受力分析,根據牛頓第二定律,則有:T=Ma
對m受力分析,根據牛頓第二定律,則有mg-T=ma
由上綜合而得,重力加速度的公式g=
m+M
m
a

因此需要測量:小車的質量M,沙桶質量m.
故答案為:①
S2-2S1
T2
;②小車的質量M,沙桶質量m;
m+M
m
a
點評:考查△x=aT2可以求出物體加速度的大小,掌握受力分析與牛頓第二定律的應用.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1,是研究牛頓第二定律的實驗裝置,要求用該裝置測定重力加速度g.

(1)由于木板不光滑,需要平衡摩擦力,其簡便方法是
墊高長木板左端,直至小車在長板上可以保持勻速直線運動
墊高長木板左端,直至小車在長板上可以保持勻速直線運動

(2)要用電磁打點計時器測量小車運動的加速度a.
提供的電源有:(A)工作電壓為4V~6V的交流電源;(B)工作電壓為4V~6V的直流電源;(C)工作電壓為220V的交流電源.電源應選用
A
A
(填序號).
按正確操作得到的一條紙帶如圖2所示,打相鄰兩點的時間間隔為T.則車運動的加速度大小a=
s3-s2-s1
2T2
s3-2s2+s1
T2
s2-2s1
T2
s3-s2-s1
2T2
s3-2s2+s1
T2
s2-2s1
T2
(用s1、s2、s3和T表示).
(3)還需要測量的物理量是
小車的質量m1,砂和小桶的質量m2
小車的質量m1,砂和小桶的質量m2
(明確寫出物理量的名稱和符號),計算重力加速度的公式g=
(m1+m2)a
m2
(m1+m2)a
m2
(用該步和 (2)中測得的物理量表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)如圖甲所示為多用電表的示意圖,現用它測量一個阻值約為200Ω的待測電阻,具體測量步驟如下:
①調節
 
,使電表指針停在表盤左側的零刻度線處.
②將選擇開關旋轉到“Ω”檔的
 
位置.(填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”)
③將紅、黑表筆分別插入“+”、“-”插孔,將兩表筆短接,調節
 
,使電表指針指向表盤右側的零刻度線處.
④將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸,若電表讀數如圖乙所示,該電阻的阻值為
 
Ω.
⑤測量完畢,將選擇開關旋轉到“OFF”位置.精英家教網
(2)某同學用圖甲所示的實驗裝置研究小車在斜面上的勻變速直線運動.
實驗步驟如下:
a.安裝好實驗器材,將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上.精英家教網
b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿斜面向下運動,重復幾次.選出一條點跡清晰的紙帶,舍去開始密集的點跡,從便于測量的點開始,每2個打點間隔取一個計數點,如圖乙中0、1、2…8點所示.
c.用最小刻度是毫米的刻度尺測量各計數點的刻度數值,分別記作x0、x1、x2…x8
d.分別計算出打點計時器打下計數點1、2、3…7時小車的瞬時速度v1、v2、v3…v7
e.以v為縱坐標、t為橫坐標,標出v與對應時間t的坐標點,畫出v-t圖線.
結合上述實驗步驟,請你完成下列任務:
①表1記錄的是該同學測出計數點的刻度數值,其中x5未測定,請你根據圖乙將這個測量值填入表1中.
表1:
符  號 x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8
刻度數值/cm 0 1.12 2.75 4.86 7.49 14.19 18.27 22.03
②表2記錄的是該同學根據各計數點的刻度數值,計算出打點計時器打下各計數點時小車的瞬時速度,請你根據表1中x5和x7計算出v6的值,并填入表2中.
表2:
符  號 v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7
速度數值/(m?s-1 0.34 0.47 0.59 0.72 0.84 0.98
③該同學在圖丙中已標出v1、v2、v3、v4、v5和v7對應的坐標點,請你在圖中標出v6對應的坐標點,并畫出v-t圖線.
④根據v-t圖線可計算出小車的加速度a=
 
m/s2.(保留兩位有效數字)
⑤為驗證上述結果,該同學將打點計時器打下相鄰計數點的時間間隔記為T,并做了以下的計算:a1=
(x2-x1)-(x1-x0)
T2
a2=
(x4-x3)-(x3-x2)
T2
a3=
(x6-x5)-(x5-x4)
T2
a4=
(x8-x7)-(x7-x6)
T2

求出其平均值a′=
a1+a2+a3+a4
4
.你認為a和a′哪個更準確,請說明理由.
 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)如圖1是甲、乙兩位同學在《互成角度的兩個共點力的合成》實驗中所得到的實驗結果,若用F表示兩個分力F1、F2的合力,用F′表示Fl和F2的等效力,則可以判斷
 
(填“甲”或“乙”)同學的實驗結果是尊重事實的.
(2)在研究彈簧的形變與外力的關系的實驗中,將彈簧水平放置測出其自然長度,然后豎直懸掛讓其自然下垂,在其下端豎直向下施加外力F,實驗過程是在彈簧的彈性限度內進行的.用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖線如圖2所示,由圖可知彈簧的勁度系數為
 
.圖線不過原點的原因是由于
 

(3)某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質量m的關系”實驗.圖3(a)為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量,小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得.①圖3(b)為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz.根據紙帶可求出小車的加速度大小為
 
m/s2.(結果保留2位有效數字)
②在“探究加速度a與質量m的關系”時,保持細砂和小桶質量不變,改變小車質量m,分別記錄小車加速度a與其質量m的數據.在分析處理數據時,該組同學產生分歧:甲同學認為應該根據實驗中測得的數據作出小車加速度a與其質量m的圖象.乙同學認為應該根據實驗中測得的數據作出小車加速度a與其質量倒數
1m
的圖象.兩位同學都按照自己的方案將實驗數據在坐標系中進行了標注,但尚未完成圖象(如圖4所示).你認為同學
 
(填“甲”、“乙”)的方案更合理.請繼續幫助該同學作出坐標系中的圖象
 


③在“探究加速度a與合力F的關系”時,保持小車的質量不變,改變小桶中細砂的質量,該同學根據實驗數據作出了加速度a與合力F的圖線如圖3(c),該圖線不通過坐標原點,試分析圖線不通過坐標原點的原因.
答:
 

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