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為了探究加速度與力的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細線與重物相連，細線的拉力F大小等于力傳感器的示數．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t，改變重物質量來改變細繩拉力大小，重復以上操作5次，得到下列表格中5組數據．

（1）若測得兩光電門之間距離為d=0．5m，運動時間t=0．5s，則a= m/s²；
（2）依據表中數據在坐標紙上畫出a-F圖象．
（3）由圖象可得滑塊質量m= kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數

= g=10m／s²）

（1）4.0 （2）圖像如下（3）

試題分析：（1）滑塊在兩個光電門之間從靜止開始做勻加速直線運動，

，帶入距離和時間得加速度

。
（2）描點作圖，注意根據牛頓第二定律合力即

，所以

是一條傾斜的直線。而且由于摩擦力，所以不過原點。
（3）根據牛頓第二定律可得

，即

圖像斜率表示

，整理得

，當加速度等于0時，則有

，整理得

。

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

(8分)如圖所示，A、B、C、D為物體做平拋運動過程中依次通過的四個點，通過某種方法把四個點記錄在了圖紙上，圖中的網格區域是由許多個正方形小方框構成（實驗時，紙張豎直放置．網格豎直線和重垂線平行），每個正方形小方框的邊長均為L=5cm．由于保存不當，紙張被污染了，導致C點的位置無法確定．現在想要用該實驗圖紙來研究平拋運動，（

）請回答以下問題：

（1）判斷A點是否為平拋的起始點       (填“是”或“不是”)
（2）從A運動到B所用的時間為        s
（3）該平拋運動的初速度為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

如圖甲所示，某組同學借用“探究a與F、m之間的定量關系”的相關實驗思想、原理及操作，進行“研究合外力做功和動能變化的關系”的實驗：

(1)為達到平衡阻力的目的，取下細繩及托盤，通過調整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做________運動．
(2)連接細繩及托盤，放入砝碼，通過實驗得到圖乙所示的紙帶．紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0.1 s的相鄰計數點A、B、C、D、E、F、G.實驗時小車所受拉力為0.2 N，小車的質量為0.2 kg.

請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化ΔE_k，補填表中空格(結果保留至小數點后第四位).

	O－B	O－C	O－D	O－E	O－F
W/J	0.043 2	0.057 2	0.073 4	0.091 5
ΔE_k/J	0.043 0	0.057 0	0.073 4	0.090 7

分析上述數據可知：在實驗誤差允許的范圍內W＝ΔE_k，與理論推導結果一致．
(3)實驗前已測得托盤質量為7.7×10^{－3 kg}，實驗時該組同學放入托盤中的砝碼質量應為________ kg.(g取9.8 m/s²，結果保留至小數點后第三位)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在《探究加速度與力、質量的關系》實驗中
①某小組同學用如圖所示裝置，采用控制變量法來研究在小車質量不變的情況下，小車加速度與小車受力的關系．下列措施中正確的是（）

A．平衡摩擦力的方法就是將木板一端墊高，在塑料小桶中添加砝碼，使小車在繩的拉力作用下能勻速運動
B．每次改變小車所受的拉力時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗中應先放小車，然后打開打點計時器的電源
D．在每次實驗中，應使小車和砝碼的質量遠大于砂和小桶的總質量
②如圖所示是某一次打點計時器打出的一條記錄小車運動的紙帶．取計數點A、B、C、D、E、F、G．紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔為T = 0.10s，用刻度尺測量出各相鄰計數點間的距離分別為AB=1.50cm，BC="3.88" cm，CD="6.26" cm，DE="8.67" cm，EF="11.08" cm，FG=13.49cm，則小車運動的加速度大小a = m/s²，打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小v _C= m/s．(結果保留二位有效數字)

③某同學測得小車的加速度a和拉力F的數據如下表所示：（小車質量保持不變）

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/ m/s²	0.30	0.40	0.48	0.60	0.72

請根據表中的數據在坐標圖上作出a-F圖象；圖象不過坐標原點的原因可能是_________．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

某實驗小組設計了如圖（a）所示的實驗裝置，用鉤碼所受重力作為小車所受的拉力，用DIS測小車的加速度。通過改變鉤碼的數量，多次重復測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。

（1）圖線_ _是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的；（選填“①”或“②”）
（2）隨著鉤碼的數量增大到一定程度時圖（b）中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質量太大，為消除此誤差可采取的簡便且有效的措施是 _ _

A．調整軌道的傾角，在未掛鉤碼時使小車能在軌道上長時間緩慢運動（即將小車與傳感器發射部分的重力沿軌道方向的分力恰與其所受摩擦力平衡）

B．在增加鉤碼數量進行實驗的同時在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質量始終遠小于小車與傳感器發射部分的總質量

C．在鉤碼與細繩之間放置一力傳感器，直接得到小車運動的加速度a和力傳感器讀數F的關系圖象

D．更換實驗中使用的鉤碼規格，采用質量較小的鉤碼進行上述實驗

（3）小車和位移傳感器發射部分的總質量為_ _kg；小車在水平軌道上運動時受到的摩擦力大小為_ __N。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（10分）某實驗小組通過研究發現，采用如右圖所示裝置可以得到小車和小盤的質量，步驟如下：

（1）取一盒總質量為m₀=0.2kg的砝碼放置在小車上，不掛小盤，調節斜木板的傾角，使小車能勻速滑下；
（2）掛上小盤，使小車無初速滑下，用打點計時器打出紙帶，并根據紙帶計算加速度；
（3）從小車上取質量為m_x的砝碼放到小盤中，重復步驟（2），測出對應的加速度；
（4）改變m_x的大小，重復步驟（3），得到m_x及a的數據，作出a—m_x的圖線；
步驟（1）中調節木板的傾角使小車能勻速下滑的目的是______________________________．
通過實驗判斷小車做勻速運動的依據是__________________________________．
該實驗中是否應該滿足小車和砝碼的質量遠大于小盤和砝碼的質量？___________（選填“是”或“否”）
若求得圖線的斜率k=25m/(kg·s²)，截距b=0.5m/s²，g取10m/s²，則可知小盤的質量m₁=________________kg，小車的質量m₂=_______________kg．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（7分）某實驗小組利用如圖所示的裝置“探究當合外力一定時，物體運動的加速度與其質量之間的關系”。

（1）由上圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離s＝24 cm，由下圖中游標卡尺測得遮光條的寬度d＝________ cm。該實驗小組在做實驗時，將滑塊從如圖所示位置由靜止釋放，由數字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間Δt₁，遮光條通過光電門2的時間Δt₂，則滑塊經過光電門1時的瞬時速度的表達式v₁＝________，滑塊經過光電門2時的瞬時速度的表達式v₂＝________，則滑塊的加速度的表達式a＝__________________________。(以上表達式均用字母表示)