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(12分)某实验小组利用如图12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．图12(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x＝24cm，由图13中游
网友投稿  2022-10-16 00:00:00  互联网

◎ 题目

(12分)某实验小组利用如图12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．

图12
(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x＝24 cm，由图13中游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________ cm.该实验小组在做实验时，将滑块从图12所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝________，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝________，则滑块的加速度的表达式a＝________.(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总共做了6组实验，得到如下表所示的实验数据．请利用表格数据，在图14坐标系中描点作出相应图象．你得出的结论是___________________________________.
m(g)
a(m/s2)
250
2.02
300
1.65
350
1.33
400
1.25
500
1.00
800
0.63
 

◎ 答案

(1) 0.52　   　         　
(2)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，（或当合外力一定时，在误差允许的范围内，物体质量和加速度的乘积近似相等．）
如图所示

◎ 解析

分析：（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度．根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度．
（2）作a与图线，若是一条直线，说明a与m成反比．
解答：解：（1）游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数为0.1×2mm=0.2mm，所以最终读数为5.2mm=0.52cm．
滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=．根据v22-v12=2ax得，a=．
（2）作a-图线，如图，图线是过原点的一条直线，知，在合力一定时，a与m成反比．

故答案为：（1）0.52，　         　．（2）如图．在合力一定时，a与m成反比．
点评：解决本题的关键知道游标卡尺的读数方法，以及知道在极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度．

◎ 知识点

    专家分析，试题“(12分)某实验小组利用如图12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．图12(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x＝24cm，由图13中游…”主要考查了你对  【实验：探究小车速度随时间变化的规律】，【实验：探究弹力与弹簧伸长的关系】，【实验：探究加速度与力、质量的关系】，【实验：探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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