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7.某实验小组利用如图1所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.

①在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如表所示的实验数据.通过分析表中数据后,你得出的结论是在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比;当合外力一定时,在误差允许的范围内,物体质量和加速度的乘积近似相等.
m(g)a(m/s2ma
2502.02
3001.65
3501.33
4001.25
5001.00
8000.63
②现需通过图象进一步验证你的结论,请利用表格数据,在如图2所示坐标系中描点作出相应图.

分析 (1)仔细分析表格数据,观察质量变化时,加速度如何变化,找出它们之间的关系;
(2)选取纵坐标为加速度,横坐标为质量倒数,由表格数据,描点作图.

解答 解:(1)通过表格数据,当质量变化为原来的2倍时,加速度则变成原来的一半,因此得出结论为:在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比;当合外力一定时,在误差允许的范围内,物体质量和加速度的乘积近似相等
(2)选取纵坐标为加速度,横坐标为质量倒数,由表格数据,描点后,平滑连线,如下图所示;

故答案为:(1)在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比;当合外力一定时,在误差允许的范围内,物体质量和加速度的乘积近似相等
(2)如图所示

点评 本题主要考查探究加速度与力和质量之间的关系实验,主要在于分析、处理数据的能力,要求同学们能根据数据得出有用的结论,并能通过作图法验证自己的结论.

练习册系列答案
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12.如图,三个点电荷a、b、c位于正三角形的三个顶点上,a、c带正电,b带负电,a所带电量比b所带电量少,关于c受到a和b的静电力的合力方向,下列判断正确的是(  )
A.从原点指向第Ⅰ象限B.从原点指向第Ⅱ象限
C.从原点指向第Ⅲ象限D.从原点指向第Ⅳ象限

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18.如图所示,两根长直导线a、b垂直纸面放置,两导线内均通有大小相等、方向相反的电流,O点到两直线距离相等,MN是过O点的竖直线,现将一个带电粒子从M点以速度v沿MN方向运动,粒子重力不计,下列说法正确的是(  )
A.粒子沿MN方向先做加速运动后做减速运动
B.粒子沿MN方向一直做匀速直线运动
C.粒子偏向MN左侧先做加速运动后做减速运动
D.粒子偏向MN右侧先做减速运动后做加速运动

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15.在用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律的实验中.
(1)从下列器材中选出实验所必须的,其编号为ABE
A.打点计时器(包括纸带)
B.重锤
C.秒表
D.天平
E. 毫米刻度尺
(2)安装打点计时器时,要求两限位孔必须在同一竖直线上;开始实验时,应B(选填字母A或B.A:先释放重锤,再接通电源;B:先接通电源,再释放重锤).
(3)实验中,纸带通过打点计时器时,因为有阻力作用产生的误差属于系统 误差,由于阻力的作用,使重锤获得的动能总是小于减少的重力势能.(填“大于”或“等于”或“小于”)
(4)如果从重锤开始下落时研究,取$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴,取重物下落的高度h为横轴,根据实验数据绘出的$\frac{{v}^{2}}{2}$-h图线是一条过原点的倾斜直线,该图线的斜率表示重力加速度g.

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2.要把一只额定电流为0.2安的小灯泡接入电压恒为9伏的电源两端,为安全起见,将小灯泡与一个滑动变阻器串联后接入电路,如图所示.开关闭合后,移动滑片,当滑动变阻器消耗的功率为1.04瓦时,小灯泡恰好正常发光.
(1)小灯泡的额定电压和额定功率分别是多少?
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(3)移动变阻器滑片,当电路中电流为0.1安时,小灯泡的实际功率是多少(不计温度对灯丝电阻的影响)?

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12.如图所示,竖直放置的U光滑导轨宽为L,上端串有电阻R(其余部分电阻不计).磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里.忽略电阻的金属棒ab的质量为m与导轨接触良好.从静止释放后ab 保持水平而下滑,求:
(1)ab下滑的最大速度vm
(2)若ab下降h时达到最大速度,则此过程R产生的热量为多少?

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19.某实验小组同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验,验证机械能守恒定律,其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被挡光片遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距为x,牵引砝码的质量为m,回答下列问题.

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平.
(2)滑块两次过光电门时的瞬时速度可表示为:v1=$\frac{D}{△{t}_{1}}$,v2=$\frac{D}{△{t}_{2}}$
(3)实验时,甲同学说本实验中要求满足m《M的条件下才能做,乙说不需要满足这个条件,你认为谁对?乙.
(4)在本实验中,验证机械能守恒定律的关系式应该是(用题中给出的所测量的符号表示):mgx=$\frac{1}{2}(M+m)(\frac{{D}^{2}}{△{{t}_{2}}^{2}}-\frac{{D}^{2}}{△{{t}_{1}}^{2}})$.

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16.在直角坐标系xOy中,y轴左侧有一对带小孔的竖直平行金属板M、N分别与圆形金属线圈的首尾两端相接,两小孔连线在x轴上,如图,线圈面积S=0.2m2,匝数n=100,线圈内有垂直纸面向里且随时间均匀增大的匀强磁场,磁感应强度B0=1.5+0.625t(T).y轴右侧有一足够长、宽度d=0.3m的电磁复合场区域,其中匀强电场的场强E=50N/C、方向竖直向下,匀强磁场的磁感应强度大小B=2.5T、方向垂直纸面向里.一带正电微粒从M板的小孔处由静止释放,微粒沿x轴正方向垂直进入复合场区域时恰好不发生偏转.不计空气阻力和重力作用,求:
(1)该微粒比荷$\frac{q}{m}$的大小;
(2)当只撤去复合场区域的磁场时,该微粒穿出电场区域点的坐标;
(3)当只撤去复合场区域的电场时,该微粒穿出磁场区域时速度方向的偏转角θ.

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17.一定质量的理想气体,从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示.已知气体处于状态A时的温度为27℃,则下列判断正确的是(  )
A.气体处于状态B时的温度是900K
B.气体处于状态C时的温度是300K
C.从状态A变化到状态C过程气体内能一直增大
D.从状态A变化到状态B过程气体放热
E.从状态B变化到状态C过程气体放热

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