题目
题型:不详难度:来源:
(2)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图乙所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中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,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的挡光时间.
①用游标卡尺测量小滑块的宽度d=0.50cm(L≥d),光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s.则滑块通过光电门1的速度为______m/s
②用米尺测量光电门间距为L,则小车的加速度表达式a=______(各量均用①②里的字母表示).
③该实验为了把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力必须平衡摩擦力,方法是______.
④该实验中,让小车质量M不变时,探究a与F 关系,使用的探究方法是______.有位同学通过测量,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.试分析:
图线不通过坐标原点的原因是______;图线上部弯曲的原因是______.
答案
游标卡尺的主尺读数为20mm,游标读数为0.05×6mm=0.30mm,所以最终读数为20.30mm=2.030 cm.
(2)①由于窄片K的宽度为d很小,因此可以利用其平均速度代替物体的瞬时速度,故窄片K通过光电门1的速度表达式为:v1=
d |
t1 |
②根据运动学公式v2-
v | 20 |
a=
(
| ||||
2L |
③该实验为了把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力必须平衡摩擦力,方法是不挂砂和砂桶,调节长木板的倾角,轻推小车让其下滑,直至两个光电门的读数相等为止.
④该实验中,让小车质量M不变时,探究a与F 关系,使用的探究方法是控制变量法.
当没有挂砂和砂桶时,小车产生了加速度,因此说明平衡摩擦力时木板倾角太大;随着F的增大,即砂和砂桶质量的增大,不在满足砂和砂桶远小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象.
故本题答案为:
(1)0.700mm,2.030cm
(2)①v1=0.200 m/s
②a=
(
| ||||
2L |
③不挂砂和砂桶,调节长木板的倾角,轻推小车让其下滑,直至两个光电门的读数相等为止.
④控制变量法,平衡摩擦力时木板倾角θ太大,没有满足小车质量M远大于砂和砂桶的质量m
核心考点
试题【(1)如图1用螺旋测微器测定某一金属丝直径,测得的直径为______mm;用20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的长度为______cm.(2)像打点计时】;主要考察你对加速度等知识点的理解。[详细]
举一反三
实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于度量的点开始,记为 0、1、2、…6点所示.
c.测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1、S2、S3…S6
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.
e.分别计算出S1、S2、S3…S6与对应时间的比值
S1 |
t1 |
S2 |
t2 |
S3 |
t3 |
S6 |
t6 |
f.以
S |
t |
S |
t |
S |
t |
该同学在图2中已标出1、2、3、4、5、6计数点对应的坐标点,根据
S |
t |
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,释放小车,用位移传感器测量不同时刻小车距出发点的距离S
c.测量1、2、3…6计数点到出发点的距离,分别记作:S1、S2、S3…S6
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.
e.分别计算出S1、S2、S3…S6与对应时间的比值
S1 |
t1 |
S2 |
t2 |
S3 |
t3 |
S6 |
t6 |
f.以
S |
t |
S |
t |
S |
t |
该同学在图2中已标出1、2、3、4、5、6计数点对应的坐标点,根据出
S |
t |
A.质量m=50g的钩码
B.质量M=500g的新玩具小车
C.长度约为10cm、劲度系数约为10N/m的轻弹簧,弹性限度为1.5N
D.长度为540cm刻度尺、最小刻度为1mm
E.秒表
此外还有一些短线和挂钩等,可以用来连接和固定所选用的器材,当地重力加速度为g.请设计一种简单可行的实验方案,测量在平直轨道上火车起动时的加速度.设火车开始停在车站,起动后做匀加速运动,匀加速运动持续的时间约为2min,就你设计的实验方案,回答下列问题:
(1)实验必须选用的器材是______.(填所用器材前的字母序号)
(2)说明测量方案和步骤,指明要测量的物理量:______.
(3)由所测量的物理量计算加速度的公式是______.