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实验：探究加速度与力、质量的关系
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某同学设计了一个测量物体质量的装置，如图所示，其中P是光滑水平面，A是质量为M的带夹子的已知质量金属块，Q是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定）．已知该装置的弹簧振子做
网友投稿 2022-10-27 00:00:00 互联网
◎ 题目
某同学设计了一个测量物体质量的装置，如图所示，其中P是光滑水平面，A是质量为M的带夹子的已知质量金属块，Q是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定）．已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为
T=2π
m
k
（数量级为10
0
s），其中m是振子的质量，K是与弹簧的劲度系数有关的常数．
（1）为了达到实验目的还需要提供的实验器材是：______；
（2）简要写出测量方法及所需测量的物理量（用字母表示）
①______；
②______；
（3）用所测物理量和已知物理量求解待测物体质量的计算式为m=______；
（4）如果这种装置与天平都在太空站中使用，则______
A．这种装置不能用来测质量，天平仍可以用来测质量
B．这种装置仍可以用来测质量，天平不能用来测质量
C．这种装置和天平都可以用来测质量
D．这种装置和天平都不能用来测质量．
◎ 答案
（1）测量时间要用秒表；
（2）根据弹簧振子做简谐运动的周期公式：m=
kT
2
4π
2
从公式中可以看出，物体的质量与振子的震动周期有关，故需要测量它的振动周期．测量方法及所需测量的物理量：
①不放Q时用秒表测出振子振动20次（或50次）的时间t
1
，（或测出振子的周期T
1
），
②将Q固定在A上，用秒表测出振子振动20次（或50次）的时间t
2
，（或测出振子的周期T
2
）
（3）两次测量对应的公式：
M=
kT
21
4π
2
①
M+m=
kT
22
4π
2
②
联立①②式，解得：m=
t
2
2
-
t
1
2
t
1
2
M
或
T
2
2
-
T
1
2
T
1
2
M
；
（4）如果这种装置与天平都在太空站中使用，由于装置处于完全失重状态，物体对支持面没有压力，所以天平不能用来测质量．
弹簧振子的周期不变，这种装置仍可以用来测质量．
故选B．
故答案为：（1）秒表
（2）①不放Q时用秒表测出振子振动30次的时间t
1
；（或者测出振子的周期T
1
）
②将Q固定在A上，用秒表测出振子振动30次的时间t
2
（或者测出振子的周期T
2
（3）
t
2
2
-
t
1
2
t
1
2
M
或
T
2
2
-
T
1
2
T
1
2
M
；
（4）B
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“某同学设计了一个测量物体质量的装置，如图所示，其中P是光滑水平面，A是质量为M的带夹子的已知质量金属块，Q是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定）．已知该装置的弹簧振子做…”主要考查了你对 【实验：探究加速度与力、质量的关系】 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。
http://www.00-edu.com/html/202210/330116.html
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