某探究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān).實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:
(A)表面光滑的長(zhǎng)木板(長(zhǎng)度為L(zhǎng)),
(B)小車,
(C)質(zhì)量為m的鉤碼若干個(gè),
(D)方木塊(備用于墊木板),
(E)米尺,
(F)秒表.
(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
次數(shù)/時(shí)間/質(zhì)量 M M+m M+2m
1 1.42 1.41 1.42
2 1.40 1.42 1.39
3 1.41 1.38 1.42
第一步,在保持斜面傾角不變時(shí),探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系.
實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)向小車放入鉤碼來(lái)改變物體質(zhì)量,只要測(cè)出小車由斜面頂端滑至底端所用時(shí)間t,就可以由公式a=______求出a.某同學(xué)記錄了數(shù)據(jù)如上表所示:
根據(jù)以上信息,我們發(fā)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時(shí)間______(填“改變”或“不改變”),經(jīng)過(guò)分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為______.
第二步,在物體質(zhì)量不變時(shí),探究加速度與傾角的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變方木塊墊放位置來(lái)調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角,由于沒(méi)有量角器,因此通過(guò)測(cè)量出木板頂端到水平面高度h,求出傾 角α的正弦值sinα=h/L.某同學(xué)記錄了高度和加速度的對(duì)應(yīng)值,并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點(diǎn)作圖如下,請(qǐng)根據(jù)他所作的圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=______m/s2.進(jìn)一步分析可知,光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為______.
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(1)小車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有L=
1
2
at2,
所以有:a=
2L
t2

(2)根據(jù)以上信息,我們發(fā)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時(shí)間不改變,
經(jīng)過(guò)分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為斜面傾角一定時(shí),加速度與物體質(zhì)量無(wú)關(guān).
(3)光滑斜面上物體下滑時(shí)的合力是重力沿斜面向下的分力,即F=mgsinα
根據(jù)牛頓第二定律得:a=
F
m
=gsinα
所以加速度a與sinα的圖象斜率代表當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,所以g=10m/s2
故答案為:(1)a=
2L
t2
   
(2)不改變,斜面傾角一定時(shí),加速度與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)  
(3)10   a=gsinα
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(一)在做《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將鉤碼繞過(guò)定滑輪栓在小車上;
B.每打一條紙帶都需要重新平衡一次摩擦力;
C.小車釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,且先接通電源再釋放小車;
D.紙帶應(yīng)在復(fù)寫紙的下方;
(二)如圖是某同學(xué)在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》一實(shí)驗(yàn)中通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶,紙帶上標(biāo)注了O點(diǎn)和幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn):A、B、C、D、E、F等,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出,刻度尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率是50Hz.
①當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)B時(shí)刻小車的速度為______m/s.
②由紙帶可以計(jì)算出小車的加速度a的大小是______m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究?jī)蓚(gè)問(wèn)題:
(1)保持物體質(zhì)量不變.測(cè)量物體在不同力的作用下的加速度.分析加速度與______的關(guān)系.
(2)保持物體所受力相同,測(cè)量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度,分析加速度與______的關(guān)系.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)步驟中,下列做法中正確的是(  )
A.同時(shí)改變拉力 F 和小車質(zhì)量m的大小
B.先保持小車質(zhì)量 m 不變,研究加速度 a 與拉力 F 的關(guān)系,再保持 F 不變,研究 a 與 m 的關(guān)系,最后導(dǎo)出a與 m 及 F 的關(guān)系
C.只改變拉力 F 的大小,小車質(zhì)量 m 的大小始終保持不變
D.只改變小車質(zhì)量 m 的大小,拉力 F 的大小始終保持不變

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在“用DIS研究加速度和質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中.
(1)本實(shí)驗(yàn)是研究小車在______一定的情況下,加速度與質(zhì)量的關(guān)系.
(2)本實(shí)驗(yàn)用天平測(cè)______質(zhì)量.
(3)在安裝位移傳感器時(shí),應(yīng)將位移傳感器的______部分(選填“發(fā)射器”或“接收器”)固定在軌道上.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一實(shí)驗(yàn)中,有兩位同學(xué)通過(guò)測(cè)量,分別作出a一F圖象,如圖(a)、(b)中的A線、B線所示;試分析:
(1)A線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是______
(2)B線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是______.
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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

通過(guò)對(duì)影響加速度因素的分析,我們知道,物體的加速度與它受到的力及其物體的質(zhì)量有關(guān).為了探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系,簡(jiǎn)要說(shuō)明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),如何應(yīng)用控制變量法(1)______;(2)______;
直接測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)加速度是不容易的,能否用其他容易測(cè)量的物理量來(lái)代替呢?某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案,研究加速度與力的關(guān)系.
把兩輛質(zhì)量相同的實(shí)驗(yàn)小車并排放在光滑長(zhǎng)木板上,用不同的拉力F1、F2牽引兩輛小車,讓它們同時(shí)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),再通過(guò)拴在兩車后面的其它裝置(如細(xì)線控制),控制兩小車同時(shí)停止運(yùn)動(dòng).測(cè)量?jī)尚≤嚨倪\(yùn)動(dòng)位移分別為S1、S2
在忽略實(shí)驗(yàn)誤差的情況下,這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案是否可行?如果可行,請(qǐng)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)原理.如果不可行,請(qǐng)說(shuō)明原因.______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一實(shí)驗(yàn)中甲乙兩位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象分別為圖中的直線Ⅰ和直線Ⅱ,直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大,明顯超出了誤差范圍,下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋,其中可能正確的是
( 。
A.實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力
B.甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了
C.實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力
D.乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí),把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了
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科目:高中物理 來(lái)源:同步題 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)為了探究物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力與斜面傾角的關(guān)系,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。長(zhǎng)直木板一端放在水平桌面上,另一端架在一物塊上.在平板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn),B點(diǎn)處放置一光電門,用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過(guò)光電門時(shí)擋光的時(shí)間.
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的擋光長(zhǎng)度d,用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量m;
②用直尺測(cè)量AB之間的距離s,A點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h1,B點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h2
③將滑塊從A點(diǎn)靜止釋放,由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間t;
④重復(fù)步驟③數(shù)次,并求擋光時(shí)間的平均值;
⑤利用所測(cè)數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosα;
⑥多次改變斜面的傾角,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③④⑤,做出f-cosα關(guān)系曲線.
(1)用測(cè)量的物理量完成下列各式(重力加速度為g):
①斜面傾角的余弦cosα=______;
②滑塊通過(guò)光電門時(shí)的速度v=________;
③滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a=________;
④滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力f=________。
(2)測(cè)量滑塊擋光長(zhǎng)度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如下圖所示,讀得d=________。

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同步練習(xí)冊(cè)答案