为了探究加速度与力、质量的关系,使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt

◎ 题目

为了探究加速度与力、质量的关系,使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为d,光电门间距为x(满足x >>d),牵引砝码的质量为m.。回答下列问题:

(1) 若实验测得Δt足够小,且Δt1 = 150ms、Δt2 = 100ms,d = 3.0cm,X = 50.0cm,则滑行器运动的加速度 a =          m/s2。 若取M = 400g,在保证M>>m的条件下,如果认为绳子牵引滑块的力等于牵引砝码的总重力,则牵引砝码的质量m =       kg。(取g = 10m/s2
(2) 在(1)中,实际牵引砝码的质量与上述的计算值相比          。(填偏大、偏小或相等)

◎ 答案

(1) 0.05   0.02  (2)偏大

◎ 解析


试题分析:(1)光电门的实际作用就是求出经过光电门时物体的速度,即,所以加速度为,根据题意则即0.002Kg
(2)实际上,在计算时忽略了砝码质量,因此实际牵引砝码的质量比上述的计算值大
点评:本题在考察过程中,通过现代传感器考察了学生们对实验原理的理解和掌握情况。要清楚传感器的作用实际上是测瞬时速度的仪器

◎ 知识点

    专家分析,试题“为了探究加速度与力、质量的关系,使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt…”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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