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为了测量两个质量不等沙袋的质量,由于没有可直接测量的工具(如天平、弹簧秤等),某实验小组应用下列器材测量:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、一套总质量为m=0.5kg砝码,细
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
为了测量两个质量不等沙袋的质量,由于没有可直接测量的工具(如天平、弹簧秤等),某实验小组应用下列器材测量:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、一套总质量为m=0.5kg砝码,细线、米尺、秒表,他们根据所学的物理知识改变实验条件进行多次测量,选择合适的变量得到线性关系,作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量(g取10m/s
2
).具体操作如下:
(1)实验装置如图所示,设左右两边沙袋的质量分别为m
2
、m
1
;
(2)从m中取出质量为△m的砝码放在右边沙袋中(剩余砝码都放在左边沙袋中,发现质量为m
1
的沙袋下降,质量为m
2
的沙袋上升(质量为m
1
的沙袋下降过程未与其他物体相碰);
(3)用米尺测出质量为m
1
的沙袋从静止开始下降的距离h,
用秒表测出质量为m
1
的沙袋下降距离h所对应的时间t,则可求沙袋的加速度大小为a=______;
(4)改变右边砝码的质量△m,测量相应的加速度a,得到多组△m及a的数据,作出“a~△m”图线;
(5)若求得图线的斜率k=4m/kg?s
2
,截距为b=2m/s
2
,沙袋的质量m
1
=______ kg,m
2
=______kg.
◎ 答案
(3)由题,质量为m
1
的沙袋从静止开始下降做匀加速直线运动,由h=
1
2
a
t
2
,解得a=
2h
t
2
.
(5)根据牛顿第二定律得:
对m
1
及砝码:(m
1
+△m)g-T=(m
1
+△m)a
对m
2
及砝码:T-(m
2
+m-△m)g=(m
2
+m-△m)a
联立解得:a=
(
m
1
-
m
2
-m)
m
1
+
m
2
+m
g
+
2g△m
m
1
+
m
2
+m
根据数学知识得知:“a~△m”图线斜率k=
2g
m
1
+
m
2
+m
,截距b=
(
m
1
-
m
2
-m)
m
1
+
m
2
+m
g
将m=0.5kg,g=10m/s
2
,k=4m/kg?s
2
,b=2m/s
2
,代入解得:m
1
=3kg,m
2
=1.5kg.
故答案为:(3)
2h
t
2
;(5)3,1.5.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“为了测量两个质量不等沙袋的质量,由于没有可直接测量的工具(如天平、弹簧秤等),某实验小组应用下列器材测量:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、一套总质量为m=0.5kg砝码,细…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】 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/202211/368831.html
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