某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖甲所示的裝置，探究物體的加速度與所受合外力的關(guān)系．提供器材有：氣墊導(dǎo)軌（總長度為L）、滑塊（總質(zhì)量為m，裝有寬度為d的遮光板）、光電門兩只（配接數(shù)字計時器）、木塊若干、米尺．在一次實驗中，測出兩光電門AB間的距離為L．，導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h，接通氣源，讓滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開始向下運(yùn)動，讀出遮光板通過光電門1的時間為tl，通過光電門2的時間為t2，重力加速度為g

（1）通過改變氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角，改變合外力大小，探究滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開始運(yùn)動的加速度與所受合外力的關(guān)系．上述實驗中滑塊所受合外力大小可表示為F=
mgh
L
mgh
L
，加速度大小為a=
d2
2L
(
1
t
2
2
-
1
t
2
1
)
d2
2L
(
1
t
2
2
-
1
t
2
1
)
?
（2）該小組測得多組數(shù)據(jù)，描點作出了如圖乙所示的a-F圖線，圖線不通過坐標(biāo)原點的主要原因是
滑塊在運(yùn)動過程中受到阻力的緣故
滑塊在運(yùn)動過程中受到阻力的緣故
?
分析：根據(jù)在很短位移內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出通過光電門的速度，根據(jù)勻變速運(yùn)動的公式v2=2aL，求出加速度．
解答：解：（1）滑塊在斜面上受重力和支持力，將重力分解得
滑塊所受合外力大小F=mgsinθ=
mgh
L

擋光條寬度d很小，擋光時間很短，因此可以用平均速度來代替瞬時速度，故滑塊通過光電門的瞬時速度為：v=
d
△t

根據(jù)勻變速運(yùn)動的公式v2=2aL，a=
d2
2L
(
1
t
2
2
-
1
t
2
1
)
（2）圖線中看出F不等于零時，加速度還為零，說明滑塊在運(yùn)動過程中受到阻力的緣故．
故答案為：（1）
mgh
L
，
d2
2L
(
1
t
2
2
-
1
t
2
1
)
（2）滑塊在運(yùn)動過程中受到阻力的緣故
點評：解決本題的關(guān)鍵知道在很短位移內(nèi)的平均速度等于瞬時速度可以求出通過光電門的速度．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖甲所示的裝置，探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系．提供的器材有：氣墊導(dǎo)軌、滑塊（總質(zhì)量為m，左端裝有遮光板）、光電門（配接數(shù)字計時器）、米尺、鐵架臺．實驗中，測出導(dǎo)軌頂端A與光電門所在位置B的距離為L，導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h．
（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光板的寬度d，如圖所示，則d=
3.20
3.20
mm
（2）接通氣源，讓滑塊從A端由靜止開始向下運(yùn)動，讀出遮光板通過光電門的時間為t1，若遮光板的寬度用d表示，則滑塊運(yùn)動到B點時的速度v1=
d
t1
d
t1
，下滑過程的加速度a1=
d2
2Lt12
d2
2Lt12
．
（3）實驗中，為使滑塊受到的合外力保持不變，在改變滑塊質(zhì)量m時，應(yīng)調(diào)節(jié)
導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h
導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h
，使
mh不變
mh不變
．測出多組m、t數(shù)據(jù)后，描點做出
t2-m
t2-m
（選填“t2-m”，“t2-
1
m
”）的線性圖象，可得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：

實驗題：某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖所示的電路測量某干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，R為電阻箱，V為理想電壓表，其量程略大于電源電動勢．實驗中通過多次改變電阻箱的阻值R，從電壓表上讀出相應(yīng)的示數(shù)U，該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)U與R不成線性關(guān)系，于是求出了相應(yīng)的電阻與電壓的倒數(shù)如下表所示．回答下列問題：
（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實驗原理，你認(rèn)為第
3
3
（填序號）組數(shù)據(jù)是錯誤的，原因是
隨電阻的減小路端電壓逐漸減小
隨電阻的減小路端電壓逐漸減小
．
（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，請在所給的坐標(biāo)系中繪出如圖所示的
1
U
-
1
R
關(guān)系曲線．
（3）由圖象可知，該電源的電動勢E=
2.8
2.8
V，r=
0.70
0.70
Ω．（保留2位有效數(shù)字）
序號 1 2 3 4 5 6 7
1
R
(Ω-1)		 0.1 0.4 0.5 1.0 2.0 2.5 5.0
1
U
(V-1)		 0.36 0.44 0.43 0.60 0.87 1.00 1.58

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2010?泰州三模）某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖甲所示的裝置，探究物體的加速度與所受合外力的關(guān)系．提供器材有：氣墊導(dǎo)軌（總長度為L）、滑塊（總質(zhì)量為m，裝有寬度為d的遮光板）、光電門兩只（配接數(shù)字計時器）、木塊若干、米尺．在一次實驗中，測出兩光電門AB間的距離為L．，導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h，接通氣源，讓滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開始向下運(yùn)動，讀出遮光板通過光電門1的時間為tl，通過光電門2的時間為t2，重力加速度為g

（1）通過改變氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角，改變合外力大小，探究滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開始運(yùn)動的加速度與所受合外力的關(guān)系．上述實驗中滑塊所受合外力大小可表示為F=
mgh
L
mgh
L
，加速度大小為a=
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2L0
t
2
1
t
2
2
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2L0
t
2
1
t
2
2
．
（2）該小組測得多組數(shù)據(jù)，描點作出了如圖乙所示的a-F圖線，圖線不通過坐標(biāo)原點的主要原因是
圖線中看出F不等于零時，加速度還為零，說明滑塊在運(yùn)動過程中受到阻力的緣故
圖線中看出F不等于零時，加速度還為零，說明滑塊在運(yùn)動過程中受到阻力的緣故
．
（3）利用同樣的裝置可以驗證機(jī)械能守恒．滑塊在AB間運(yùn)動過程機(jī)械能守恒的表達(dá)式可表示為
1
2
md2(
1
t
2
2
-
t
2
1
)=mgh′=
mghL0
L
1
2
md2(
1
t
2
2
-
t
2
1
)=mgh′=
mghL0
L
．實驗結(jié)果顯示，滑塊有機(jī)械能的損失，原因是要克服空氣阻力做功．在甲圖中，保持其他條件不變，只調(diào)整光電門2的位置，增大Lo，發(fā)現(xiàn)空氣的平均阻力f隨之增大，究其本質(zhì)，說明空氣阻力與
速度
速度
有關(guān)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?荊州二模）（I）某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖所示的裝置，探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系．

（1）圖1是探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗示意圖．根據(jù)某次實驗記錄的數(shù)據(jù)，作出a-F圖線如圖2所示，圖線彎曲的原因是
砂和小桶的總質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，
砂和小桶的總質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，
；
（2）幾位同學(xué)分析所得到的a-F圖線不是一條直 線的原因后，重新設(shè)計了一個實驗如圖3所示．多次 改變沙桶的質(zhì)量，由打點計時器和彈簧秤可以得到 多組不同的加速度a、力F的值．則下列說法中正確 的是
AD
AD

A．由于空氣阻力及繩子與滑輪間的摩擦很小，可以 得出的結(jié)論，圖線是傾斜的直線
B．在實驗時應(yīng)確保砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M
C．除空氣阻力及繩子與滑輪間的摩擦力之外，動滑輪的質(zhì)量是實驗最大的誤差來源
D．實驗中測出加速度a的值可能大于重力加速度g．

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同步練習(xí)冊答案