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某课外小组利用图甲装置探究物体的加速度与所受合力之间的关系,请完善如下主要实验步...

某课外小组利用图甲装置探究物体的加速度与所受合力之间的关系,请完善如下主要实验步骤.

①用游标卡尺测量遮光条的宽度d=___________cm;

②安装好光电门,从图中读出两光电门之间的距离s=___________cm:

③接通气源,调节气垫导轨,根据滑块通过两光电门的时间___________(选填“相等”或“不相等”)可判断出导轨已调成水平;

④安装好其它器材,并调整定滑轮,使细线水平;

⑤让滑块从光电门1的左侧由静止释放,用数字毫秒计测出遮光条经过光电门1和2的时间分别为△t1Δt2,计算出滑块的加速度a1=___________(用ds△t1△t2表示),并记录对应的拉力传感器的读数F1

⑥改变重物质量,多次重复步骤⑤,分别计算出加速度a2a3a4……,并记录对应的F2F3F4……;

⑦在a-F坐标系中描点,得到一条通过坐标原点的倾斜直线,由此得出___________

 

0.550 50.00 相等 物体质量一定时,其加速度与所受合力成正比 【解析】 ①由图可知,该游标卡尺为20分度,精确度为0.1mm,读数为5mm+0.05mm×10=5.50mm=0.550cm; ②刻度尺; ③在调整气垫导轨水平时,滑块不挂钩码和细线,判断气垫导轨水平的依据是:接通气源后,反复调节旋钮,使滑块静止于导轨的任何位置或接通气源后,给滑块一个初速度,反复调节旋钮,使滑块通过两光电门的时间相等; ⑤根据滑块和遮光条经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度,则有:,则通过光电门1和2的速度分别为和,由速度位移公式可得:,故由 ⑦一条通过坐标原点的倾斜直线是正比例函数,故说明物体质量一定时,其加速度与所受合力成正比.  
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考点分析:
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如图甲(侧视图只画了一个小车)所示的实验装置可以验证牛顿第二定律,两个相同的小车放在光滑水平桌面上,右端各系一条细绳,跨过定滑轮各挂一个小盘增减盘中的砝码可改变小车受到的合外力,增减车上的砝码可改变小车的质量。两车左端各系一条细线用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上,使小车静止(如图乙),抬起黑板擦两车同时运动,在两车尚未碰到滑轮前,迅速按下黑板擦,两车立刻停止,测出两车位移的大小。

1)该实验中,盘和盘中砝码的总质量应___小车的总质量(远大于远小于等于”)

2)图丙为某同学在验证合外力不变加速度与质量成反比时的实验记录,已测得小车1的总质量M1=100g,小车2的总质量M2=200g,由图可读出小车1的位移x1=5.00m小车2的位移x2=___cm,可以算出=___(结果保留三位有效数字);在实验误差允许的范围内,___(大于小于等于”)

 

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为了探究加速度与合外力的关系,甲、乙、丙、丁四个实验小组分别采用图甲、图乙、图丙、图丁所示的实验装置,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器,丙图中M包括小车和与小车固连的小滑轮,四个图中的M均相等),钩码总质量用m表示。丁组同学先按图丁将木板有定滑轮的一端垫起,调整木板倾角,使小车恰好带着钩码和纸带一起沿木板向下匀速运动,再保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,然后接通电源释放小车,使之由静止开始加速运动并在纸带上打点,如图戊所示。重力加速度g已知,试回答下列问题:

1)甲、乙、丙三组实验必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是________(”“”)

2)甲、乙、丙、丁四组实验时必须满足Mm的实验小组是________(”“”“”)

3)实验时各组同学的操作均完全正确,甲、乙、丙三组同学作出的a­-F图线如图己所示(乙组同学所用F为传感器读数,丙组同学所用F为弹簧测力计示数),则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是________________________(A”“BC”)

4)实验时丁组同学操作的小车加速下滑受到的合力F________,该组同学在保持小车质量不变的情况下,通过调整改变小车所受合力,多次实验,由实验数据作出的a-­F图线如图庚所示,则小车质量为________ kg

 

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小明探究弹力和弹簧伸长量的关系实验时.

将弹簧悬挂在铁架台上,保持弹簧轴线竖直,将刻度尺竖直固定在弹簧一侧;

弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,记下弹簧长度,弹簧下端挂上砝码盘时,弹簧长度记为;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为,数据如下表:

代表符号

数值

 

如图是小明根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与______的差值

由图可知弹簧的劲度系数为______结果保留两位有效数字,重力加速度取

由于弹簧自身有重量,小明在测量时没有考虑弹簧的自重,这样导致劲度系数的测量值与真实值相比______偏大偏小相等

 

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在进行探究共点力合成的规律的实验中,用如图(a)所示的两个力拉弹簧使之伸长至某一位置,并适当调整力的方向,使两力之间的夹角为90°(图中钩码规格相同)

(1)换用一根线牵引弹簧((b),使弹簧的伸长量与两个力作用时相同,此时需要挂___________个与图甲中相同规格的钩码。

(2)你对合力与分力遵循什么样的规律作出的猜想是___________

(3)本实验采用的科学方法是___________

A.理想实验    B.等效替代    C.控制变量    D.物理模型

 

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甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间.实验步骤如下:

(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端,让木尺自然下垂.乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺.

(2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子.若夹住尺子的位置刻度为L1,重力加速度大小为g,则乙的反应时间为________(用LL1g表示).

(3)已知当地的重力加速度大小为g=9.80 m/s2L=30.0 cm,L1=10.4 cm,乙的反应时间为__________s.(结果保留2位有效数字)

(4)写出一条提高测量结果准确程度的建议:___________

 

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