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某研究性學習小組欲探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質量及斜面傾角的關系。因為一般的長木板摩擦較大,學習小組決定用氣墊導軌代替長木板,對氣墊導軌進行改造,做成斜面,這樣摩擦可以忽略不計,裝置模型簡化如圖所示,實驗室提供器材如下:

A.氣墊導軌(已知長度L); 

B.質量為M的滑塊(內部是空的,可放砝碼,可視為質點); 

C.質量為m的砝碼若干個;

D.各種薄厚不等的方木塊多個(墊氣墊導軌備用);

E.米尺; 

F.秒表。

實驗過程:

第一步,保持斜面傾角不變,探究加速度與質量的關系。

①實驗中,通過向滑塊內放入砝碼來改變滑塊質量,只要測出滑塊由斜面頂端滑至底端所用時間t,就可以由下面哪個公式求出滑塊的加速度:

   A.              B.                 C.                 D.

質量

 

時間t

 
      

 


M

M+m

M+2m

1

1.42

1.41

1.42

2

1.40

1.42

1.39

3

1.41

1.38

1.42

②某同學記錄的實驗數(shù)據(jù)如右表所示,根據(jù)這些信息,判斷以下結論正確的是:

A.在實驗誤差范圍內,滑塊的質量改變之后,其加速度改變較大

B.經過分析得出滑塊的加速度和滑塊的總質量沒有關系

C.經過分析得出滑塊的平均速度和滑塊的總質量成正比

D.在實驗誤差范圍內,滑塊的質量改變之后,其下滑時間不改變

第二步,保持物體質量不變,探究加速度與傾角的關系。 實驗中通過改變方木塊墊放位置來調整氣墊導軌的傾角。由于沒有量角器,因此通過測量氣墊導軌頂端到水平面高度h,求出傾角α的正弦值sinα=h/L.某同學記錄了高度h和加速度a的對應值如下表:

L (m)

1.00

h (m)

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

a (m/s2)

0.970

1.950

2.925

3.910

4.880

③請根據(jù)上表中所給的數(shù)據(jù),在坐標紙上通過描點繪出圖象。

④根據(jù)所繪出的圖線,求出當?shù)氐闹亓铀俣?sub>_______。 (保留三位有效數(shù)字)

【參考答案】①C(2分)  ②BD (2分)

③正確作圖(3分)9.70—9.83m/s2之間(3分)

【命題立意】這是一個探究性實驗,是以牛頓第二定律為情境,考查考生理解實驗原理和操作方法,以及處理實驗數(shù)據(jù)的能力。

【解  析】①由公式得:


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?東城區(qū)三模)某研究性學習小組在探究光的折射過程中,研究折射角與入射角之間的關系,當光由空氣斜射入玻璃中時,測得實驗數(shù)據(jù)如下表
序號 入射角θ1 折射角θ2 θ12 sinθ1/sinθ2 θ12 sinθ1-sinθ2
1 10° 6.7° 1.50 1.49 3.3° 0.057
2 20° 13.3° 1.50 1.49 6.7° 0.112
3 30° 19.6° 1.53 1.49 10.4° 0.165
4 40° 25.2° 1.59 1.51 14.8° 0.217
5 50° 30.7° 1.63 1.50 19.3° 0.256
6 60° 35.1° 1.71 1.51 24.9 0.291
7 70° 38.6° 1.81 1.50 31.4° 0.316
8 80° 40.6° 1.79 1.51 39.4° 0.334
由此實驗數(shù)據(jù)可以初步提到的結論是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

某研究性學習小組欲探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質量及斜面傾角是否有關系,實驗室提供如下器材:
A.表面光滑的長木板(長度為L);    B.小車;      C.質量為m的鉤碼若干個;
D.方木塊(備用于墊木板);         E.米尺;       F.秒表.
①實驗過程;
第一步,在保持斜面傾角不變時,探究加速度與質量的關系,實驗中,通過向小車放入鉤碼來改變物體的質量,只要測出小車由斜面頂端滑至底端所用的時間t,就可以由公式a=
2L
 t2
2L
 t2
求出a,某同學記錄了數(shù)據(jù)如下表所示:
質量
時間
t次數(shù)
M M+m M+2m
1 1.42 1.41 1.42
2 1.40 1.42 1.39
3 1.41 1.38 1.42
根據(jù)以上信息,我們發(fā)現(xiàn),在實驗誤差范圍內質量改變之后平均下滑時間
不改變
不改變
(填“改變”或“不改變”),經過分析得出加速度和質量的關系為
斜面傾角一定時,加速度與物體質量無關
斜面傾角一定時,加速度與物體質量無關

第二步,在物體質量不變時,探究加速度與傾角的關系.實驗中通過改變方木塊墊放位置來調整長木板傾角,由于沒有量角器,因此通過測量出木板頂端到水平面高度h,求出傾角α的正弦值sinα=
h
L
.某同學記錄了高度h和加速度a的對應值如下表:
L(m) 1.00
H(m) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
Sinα=
h
L
0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
α(m/s2 0.97 1.950 2.925 3.910 4.900
請先在如圖所示的坐標紙上建立適當?shù)淖鴺溯S后描點作圖,然后根據(jù)所作的圖線可知物體的加速度a與斜面傾角α的正弦值sinα成
正比
正比
(填“正比”或“反比”)關系.通過進一步計算可知,光滑斜面上物體下滑的加速度a與傾角α的正弦值sinα的關系式為
a=9.80sinα
a=9.80sinα

②該探究小組所采用的探究方法是
控制變量法
控制變量法

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科目:高中物理 來源:2010年福建省高二第二學期期末考試物理試題 題型:選擇題

某研究性學習小組在探究光的折射過程中,研究折射角與入射角之間的關系,當光由空氣斜射入玻璃中時,測得實驗數(shù)據(jù)如下表

由此實驗數(shù)據(jù)可以初步得到的結論是

A.在誤差允許范圍內,入射角與折射角之比總是定值

B.在誤差允許范圍內,入射角正弦與折射角正弦之比總是定值

C.在誤差允許范圍內,入射角與折射角之差總是定值

D.在誤差允許范圍內,入射角正弦與折射角正弦之差總是定值

 

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科目:高中物理 來源:2008年北京市東城區(qū)高考物理三模試卷(解析版) 題型:選擇題

某研究性學習小組在探究光的折射過程中,研究折射角與入射角之間的關系,當光由空氣斜射入玻璃中時,測得實驗數(shù)據(jù)如下表
序號入射角θ1折射角θ2θ12sinθ1/sinθ2θ12sinθ1-sinθ2
110°6.7°1.501.493.3°0.057
220°13.3°1.501.496.7°0.112
330°19.6°1.531.4910.4°0.165
440°25.2°1.591.5114.8°0.217
550°30.7°1.631.5019.3°0.256
660°35.1°1.711.5124.90.291
770°38.6°1.811.5031.4°0.316
880°40.6°1.791.5139.4°0.334
由此實驗數(shù)據(jù)可以初步提到的結論是( )
A.在誤差允許范圍內,入射角與折射角之比總是定值
B.在誤差允許范圍內,入射角正弦與折射角正弦之比總是定值
C.在誤差允許范圍內,入射角與折射角之差總是定值
D.在誤差允許范圍內,入射角正弦與折射角正弦之差總是定值

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