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(1)如图1,是研究牛顿第二定律的实验装置,要求用该装置测定重力加速度g.(已平衡摩擦力)

①按正确操作得到的一条纸带如图2所示,打相邻两点的时间间隔为T.则车运动的加速度大小a=
S2-2S1
T2
S2-2S1
T2
(用s1、s2、s3和T表示).
②还需要测量的物理量是
小车的质量M,沙桶质量m
小车的质量M,沙桶质量m
(明确写出物理量的名称和符号),计算重力加速度的公式g=
m+M
m
a
m+M
m
a
(用该步和 (1)中测得的物理量a表示).
分析:①平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,使小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动.
物体做匀变速直线运动,则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,同时根据逐差法△x=aT2可以求出物体加速度的大小.
②根据受力分析,结合牛顿第二定律,即可求解.
解答:解:①物体做匀变速直线运动,则根据△x=aT2可以
得出a=
S2-S1-S1
T2
=
S2-2S1
T2

②对M受力分析,根据牛顿第二定律,则有:T=Ma
对m受力分析,根据牛顿第二定律,则有mg-T=ma
由上综合而得,重力加速度的公式g=
m+M
m
a

因此需要测量:小车的质量M,沙桶质量m.
故答案为:①
S2-2S1
T2
;②小车的质量M,沙桶质量m;
m+M
m
a
点评:考查△x=aT2可以求出物体加速度的大小,掌握受力分析与牛顿第二定律的应用.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图1,是研究牛顿第二定律的实验装置,要求用该装置测定重力加速度g.

(1)由于木板不光滑,需要平衡摩擦力,其简便方法是
垫高长木板左端,直至小车在长板上可以保持匀速直线运动
垫高长木板左端,直至小车在长板上可以保持匀速直线运动

(2)要用电磁打点计时器测量小车运动的加速度a.
提供的电源有:(A)工作电压为4V~6V的交流电源;(B)工作电压为4V~6V的直流电源;(C)工作电压为220V的交流电源.电源应选用
A
A
(填序号).
按正确操作得到的一条纸带如图2所示,打相邻两点的时间间隔为T.则车运动的加速度大小a=
s3-s2-s1
2T2
s3-2s2+s1
T2
s2-2s1
T2
s3-s2-s1
2T2
s3-2s2+s1
T2
s2-2s1
T2
(用s1、s2、s3和T表示).
(3)还需要测量的物理量是
小车的质量m1,砂和小桶的质量m2
小车的质量m1,砂和小桶的质量m2
(明确写出物理量的名称和符号),计算重力加速度的公式g=
(m1+m2)a
m2
(m1+m2)a
m2
(用该步和 (2)中测得的物理量表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)如图甲所示为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为200Ω的待测电阻,具体测量步骤如下:
①调节
 
,使电表指针停在表盘左侧的零刻度线处.
②将选择开关旋转到“Ω”档的
 
位置.(填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”)
③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,将两表笔短接,调节
 
,使电表指针指向表盘右侧的零刻度线处.
④将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为
 
Ω.
⑤测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置.精英家教网
(2)某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动.
实验步骤如下:
a.安装好实验器材,将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上.精英家教网
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每2个打点间隔取一个计数点,如图乙中0、1、2…8点所示.
c.用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值,分别记作x0、x1、x2…x8
d.分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3…7时小车的瞬时速度v1、v2、v3…v7
e.以v为纵坐标、t为横坐标,标出v与对应时间t的坐标点,画出v-t图线.
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①表1记录的是该同学测出计数点的刻度数值,其中x5未测定,请你根据图乙将这个测量值填入表1中.
表1:
符  号 x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8
刻度数值/cm 0 1.12 2.75 4.86 7.49 14.19 18.27 22.03
②表2记录的是该同学根据各计数点的刻度数值,计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度,请你根据表1中x5和x7计算出v6的值,并填入表2中.
表2:
符  号 v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7
速度数值/(m?s-1 0.34 0.47 0.59 0.72 0.84 0.98
③该同学在图丙中已标出v1、v2、v3、v4、v5和v7对应的坐标点,请你在图中标出v6对应的坐标点,并画出v-t图线.
④根据v-t图线可计算出小车的加速度a=
 
m/s2.(保留两位有效数字)
⑤为验证上述结果,该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为T,并做了以下的计算:a1=
(x2-x1)-(x1-x0)
T2
a2=
(x4-x3)-(x3-x2)
T2
a3=
(x6-x5)-(x5-x4)
T2
a4=
(x8-x7)-(x7-x6)
T2

求出其平均值a′=
a1+a2+a3+a4
4
.你认为a和a′哪个更准确,请说明理由.
 

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)如图1是甲、乙两位同学在《互成角度的两个共点力的合成》实验中所得到的实验结果,若用F表示两个分力F1、F2的合力,用F′表示Fl和F2的等效力,则可以判断
 
(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的.
(2)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图2所示,由图可知弹簧的劲度系数为
 
.图线不过原点的原因是由于
 

(3)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图3(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.①图3(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为
 
m/s2.(结果保留2位有效数字)
②在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据.在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数
1m
的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如图4所示).你认为同学
 
(填“甲”、“乙”)的方案更合理.请继续帮助该同学作出坐标系中的图象
 


③在“探究加速度a与合力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图3(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答:
 

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