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    某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究“合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系”．实验中钩码重力大小与物体所受合外力大小视为相等．

    （1）如图乙所示，由20分度的游标卡尺测得遮光条的宽度d=
    1.020
    1.020
    cm．
    （2）实验中可选择的钩码有2个，它们的质量分别为m1和m2，且m1＞m2，你认为实验中选择
    m2
    m2
    （填m1或m2）较合适．
    （3）实验中可选择的遮光条有2个，它们的宽度分别为d1和d2，且d1＞d2，你认为实验中选择
    d2
    d2
    （填d1或d2）较合适．
    （4）该实验小组在a-
    1m
    （m为滑块整体的质量）坐标系中，画出了如图丙所示的三条曲线．你认为符合事实的曲线是
    ③
    ③
    ．（从①、②、③三条曲线中选出一条，填序号）．曲线未过坐标原点的原因可能是
    可能是气垫导轨没有调水平（或可能是滑块受到空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力）
    可能是气垫导轨没有调水平（或可能是滑块受到空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力）
    ．
    分析：（1）游标卡尺主尺和副尺两部分读数组成，将主尺读数和游标尺读数相加即可，注意不需要估读；
    （2）根据实验原理可知所挂钩码质量越小，其重力约和物体所受合外力相等；
    （3）遮光条宽度越小，其通过光电门的平均速度约可以代替其瞬时速度；
    （4）明确实验原理，根据两坐标轴所代表的物理量量的含义，结合数学知识可正确解答．
    解答：解：（1）主尺读数为1cm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，因此其读数为：4×0.05=0.20mm=0.020cm，所以最终读数为：1cm+0.020cm=1.020cm．
    故答案为：d=1.020cm．
    （2）设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：
    F=Ma    ①
    对所挂钩码有：mg-F=ma   ②
    F=
    mgM
    M+m
    =
    mg
    1+
    m
    M
    ，由此可知当M＞＞时，钩码重力大约等于绳子的拉力，因此钩码质量越小实验误差越小，故选择m2更合适．
    故答案为：m2．
    （3）该实验中利用遮光条通过光电门的平均速度来代替其瞬时速度大小，遮光条越窄，其通过光电门的平均速度越能代替其瞬时速度，误差越小，故选择d2．
    故答案为：d2．
    （4）随着所挂重物质量的增加，不再满足钩码质量远小于物体质量即不满足m＜＜M的条件，图象将发生弯曲，由于物体和砝码的加速度不可能一直无限制的增大，其整体的最大加速度小于g，因此图③符合事实；
    根据图象可知，当有外力时还没有产生加速度，这说明可能是滑块受到空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力，或者气垫导轨没有调水平，开始运动位置低于后来到达位置．
    故答案为：可能是气垫导轨没有调水平（可能是滑块受到空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力）．
    点评：正确解决实验问题的前提是理解其实验原理，只要正确理解实验原理，才能知道实验所采取措施或所进行具体实验操作的含义．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?河池模拟）某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的
    加速度与质量之间的关系．
    （1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d．则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=
    d
    △t1
    d
    △t1
    ；经过光电门2时的速度表达式v2=
    d
    △t2
    d
    △t2
    ，滑块加速度的表达式a=
    (
    d
    △t2
    )    2    -(
    d
    △t1
    )    2
    2x
    (
    d
    △t2
    )    2    -(
    d
    △t1
    )    2
    2x
    ．（以上表达式均用已知字母表示）．如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为
    8.15
    8.15

    没有
    没有
    mm．

    （2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是
    BC
    BC

    A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大
    B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变
    C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变
    D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?湖南模拟）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g=9.80m/s2
    ①实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．打点计时器通以50Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
    1.88m
    1.88m
    J；此时重锤的动能比开始下落时增加了
    1.96m
    1.96m
     J，根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是
    实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键 或者 释放纸带时手抖动了
    实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键 或者 释放纸带时手抖动了
    ．（重锤质量m已知）

    ②在图乙所示的纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以
    v22
    为纵轴画出的图线应是如下图中的
    D
    D
    ．图线的斜率表示
    g
    g
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某实验小组利用如图甲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）实验中，图乙为游标卡尺测得遮光条的宽度d=
    0.52
    0.52
    cm．
    （2）实验中，由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离S．滑块从图示位置静止释放，数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间t1，遮光条通过光电门2的时间t2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度表达式v1=
    d
    t1
    d
    t1
    ，滑块经过光电门2时的瞬时速度表达式v2=
    d
    t2
    d
    t2
    ，则滑块的加速度表达式a=
    d2(
    t
    2
    1
    -
    t
    2
    2
    )
    2S
    t
    2
    1
    t
    2
    2
    d2(
    t
    2
    1
    -
    t
    2
    2
    )
    2S
    t
    2
    1
    t
    2
    2
    ．（涉及遮光条宽度时用d表示）
    （3）在一次实验中，滑块的质量m=400g，刻度尺测得两个光电门中心之间的距离S=24cm，遮光条经过两个光电门的时间分别为t1=2.60×10-2s、t2=1.30×10-2s，遮光条的宽度d为（1）所测数值，则在这次实验中滑块的加速度a=
    0.25
    0.25
    m/s2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．
    （1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d．则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=
    d
    △t1
    d
    △t1
    ；经过光电门2时的速度表达式v2=
    d
    △t2
    d
    △t2
    ，滑块加速度的表达式a=
    (
    d
    △t2
    )    2    -(
    d
    △t1
    )    2
    2x
    (
    d
    △t2
    )    2    -(
    d
    △t1
    )    2
    2x
    ．（以上表达式均用已知字母表示）．

    （2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是
    BC
    BC

    A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大
    B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变
    C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变
    D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某实验小组利用如图甲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）由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离S，由游标卡尺测得遮光条的宽度d，由数字计时器可以读出遮光条通过电门1的时间△t1和遮光条通过光电门2的时间△t2，滑块的加速度的表达式为
    (
    d
    △t2
    )    2    -(
    d
    △t1
    )    2
    2S
    (
    d
    △t2
    )    2    -(
    d
    △t1
    )    2
    2S
    ．（以上表达式均用字母表示）
    （2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量做了6组实验，得到如下表的实验数据，
    m（g） a（m/s2）
    250 1.80
    300 1.50
    350 1.29
    400 1.13
    500 0.90
    800 0.56
    根据实验数据作出了a与
    1
    m
    的图线如图乙所示，该图线有一段是弯曲的，试分析图线弯曲的原因
    未满足拉车的钩码质量m远小于小车的质量M
    未满足拉车的钩码质量m远小于小车的质量M
    ．

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